專利名稱：：一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于聚碳酸酯薄膜的加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法。
背景技術(shù)：
：激光剛剛誕生不久就被人們稱為"解決問題的工具"。科學家們一開始就意識到激光這種奇特的東西，將會要成為這個時代最重要的技術(shù)因素。迄今為止，僅僅數(shù)十年的初步應用，激光已經(jīng)對我們的生活方式產(chǎn)生了重大影響。激光打標技術(shù)是激光加工最大的應用領(lǐng)域之一。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級，這對產(chǎn)品的防偽有特殊的意義。激光標記的現(xiàn)狀今天，對產(chǎn)品的標記已經(jīng)成為生產(chǎn)過程中十分重要的工序。傳統(tǒng)的標記方法如熱印花、印刷、沖模、雕刻等方法幾乎都是將母、符號、裝飾物復制到成品表面。隨著對在塑料上的標記的表觀質(zhì)量、標記速度、適應性、易于使用性的要求的增加及成本控制的要求，都需要有另外一種更好的打標方法，而激光打標的方法就是在這種情況下產(chǎn)生的。激光油墨是激光打標技術(shù)的最普遍的應用.已大量應用在食品包裝行業(yè)，但是這種方法并沒有完全發(fā)揮激光標記的優(yōu)點，為了使標記具有永久性并不會被磨損.應使標記產(chǎn)生于被標識物(如塑料)的表面甚至內(nèi)部.但由于大部分的塑料如聚烯烴不能使用激光來進行標記或標識的效果不佳，所以.激光標識性塑料的開發(fā)對許多公司來講都是一種挑戰(zhàn).如果任何顏色的通用塑料均能采用激光標記的話.那么塑料的激光標記技術(shù)的應用將有一個全新的前景。但利用激光標記的原理，激光束無法在通用塑料上得到清晰的標記，主要存在如下原因1.塑料的透明性對激光光線吸收少，激光直接穿過塑料而不引起反應。2.標識的低清晰度基材塑料在吸收一定激光能量后解聚，標記不清晰。3.裂紋和氣泡的形成激光束導致塑料表面產(chǎn)生微小的裂紋或氣泡。4.熔化導致塑料表面變暗這樣的印記只能從某種角度觀察得到。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法，通過工藝方法制得的薄膜及片材，使其能廣泛適用于各種標記卡，身份證及多種信用卡，環(huán)保且具有永不褪色的特點，以取代目前現(xiàn)有的通過印刷所獲得的標識卡產(chǎn)品。為了解決以上問題，通過添加特定的激光粉體材料在聚碳酸酯片材中，對片材產(chǎn)品進行標記.在激光束的處理下，通過添加激光粉體產(chǎn)品可以在許多種產(chǎn)品上得到或深或淺的印記。采用不同的顏料和激光，標記的顏色范圍可以從白色到黑色，標記的顏色將長時3間保持穩(wěn)定，并且可以避免對聚合物的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不必要的破壞。通過使用激光粉體產(chǎn)品進行激光打標的優(yōu)點，使在通用塑料上得到清晰的標記成為可能，在低激光強度下得到清晰的標識，低添加量，更經(jīng)濟，可采用不同的方法，與塑料簡單共混，不會影響到塑料的原色，能與原有的配方很好兼容，不會對材料性質(zhì)產(chǎn)生嚴重影響。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法，其特征是采用如下工藝步驟a)機械預混合將粉狀聚碳酸酯基料、激光粉體及助劑在高速混料機中混合；b)熔融混合將高速混合好的混合料放入雙螺桿擠出機中熔融共混擠出；c)冷卻切粒熔融共混物擠出后經(jīng)室溫水浴冷卻后切粒即成；d)成膜將上述加工成的樹脂粒子經(jīng)聚碳酸酯專業(yè)的制膜生產(chǎn)線，加工成具有特定表面紋理的薄膜或片材。為了達到較清晰的標記性，進一步地所述聚碳酸酯基料、激光粉體及助劑的份數(shù)配比為ioo:o.55:o.5，以100:o.5i:o.5為最優(yōu)?；旌系姆绞脚c時間直接影響樹脂的質(zhì)量以及由樹脂生產(chǎn)的薄膜與片材的表面質(zhì)量，進一步地在高速混料機中混合方式采用采用低混-高混-低混交替進行，轉(zhuǎn)速1500rpm以上，以便基料與各種助劑能均勻有效的混合與分散。為了保證擠出的原料粒子質(zhì)量，進一步地雙螺桿擠出機各區(qū)的溫度控制在220°C270。C之間，螺桿轉(zhuǎn)速控制在1545轉(zhuǎn)/分。為了保證產(chǎn)品的成型質(zhì)量，再進一步地薄膜或片材的厚度為0.051.2mm，寬度最大為1220mm。紋理采用拋光面/拋光面、拋光面/啞光面、拋光面/砂面或啞光面/砂面。其中砂面可為細砂、中砂或粗砂。為了增強產(chǎn)品的理化性能，更進一步地助劑包括阻燃劑、增韌劑或耐熱穩(wěn)定劑。之所以選取聚碳酸酯材料作為基材是因為聚碳酸酯是十分重要的塑料制品原料，它在我國雖然生產(chǎn)尚在起步之中但應用已經(jīng)很發(fā)達，我國強勁的需求已經(jīng)成為全球聚碳酸酯增長的主要拉動力量。目前應用在光學領(lǐng)域的開發(fā)不斷加強，應用規(guī)模進一步加快擴展。聚碳酸酯是分子長鏈中含有--鏈節(jié)的熱塑性樹脂；是一種無定型、無臭、無毒、高度透明的無色或微黃色熱塑性工程塑料，具有優(yōu)良的物理機械性能，尤其是耐沖擊性優(yōu)異，拉伸強度、彎曲強度、壓縮強度高；蠕變性小，尺寸穩(wěn)定；具有良好的耐熱性和耐低溫性，在較寬的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的力學性能，尺寸穩(wěn)定性，電性能和阻燃性?？稍?60-12(TC下長期使用；無明顯熔點，在220-23(TC呈熔融狀態(tài)；由于分子鏈剛性大，樹脂熔體粘度大；吸水率小，收縮率小，尺寸精度高，尺寸穩(wěn)定性好，薄膜透氣性?。粚僮韵ㄐ圆牧?；對光穩(wěn)定，耐候性好，耐油、耐酸。激光標記添加劑的主要功能是吸收激光能量，將激光束轉(zhuǎn)換成熱能，對塑料產(chǎn)生加熱作用，碳化作用、蒸發(fā)作用及化學反應。對于不同化學性質(zhì)的塑料，深色背景上的淺色激光標記及淺色背景上的深色激光標記有不同的品種。激光標記添加劑主要用于塑膠產(chǎn)品在做激光標記時，標記不清楚，打不上標記而必須添加的一種特殊物質(zhì).不可少的一種添加物質(zhì).相對來說可以變色，形成鮮名的對比，而使標記清楚，美觀，永不磨損.本發(fā)明所采用的激光標記添加劑為一種高效激光粉體材料，其為錫氧化物與銻氧化物組成的煅燒粉體，通過將此激光粉體與聚碳酸酯樹脂粉體共混合塑化加工成具有標記功能的基材樹脂，用此樹脂加工而成的聚碳酸酯薄膜或片材，在激光束的照射下能夠產(chǎn)生特定的圖文與色彩，用于各種標記類產(chǎn)品。本產(chǎn)品除具有特定的激光標識功能外，可以通過添加其他功能化助劑以提高產(chǎn)品的應用與特性，在具體實施過程中，通過添加但不限定特定的阻燃劑、抗靜電劑，增韌劑以增加產(chǎn)品的特性，特定的阻燃劑包括鹵阻燃劑與無鹵阻燃劑以提高薄膜的耐燃性；通過添加抗靜電劑以消除薄膜或片材的表面靜電，增韌劑的添加以提高薄膜或片材的沖擊強度，增強其韌性。具體實施例方式為使進一步了解本發(fā)明的特征及其有益效果，特結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式詳細描述如下對比例以重量百分比計，本實施例的激光標記聚碳酸酯包含以下成分及含量粉狀聚碳酸酯樹脂100激光粉0熱穩(wěn)定劑0.5實施例1:以重量百分比計，本實施例的激光標記聚碳酸酯包含以下成分及含量粉狀聚碳酸酯100激光粉0.05熱穩(wěn)定劑0.5實施例2:以重量百分比計，本實施例的高透明阻燃聚碳酸酯包含以下成分及含量粉狀聚碳酸酯100激光粉0.1熱穩(wěn)定劑0.5實施例3:以重量百分比計，本實施例的高透明阻燃聚碳酸酯包含以下成分及含量粉狀聚碳酸酯100激光粉0.5熱穩(wěn)定劑0.5實施例4:以重量百分比計，本實施例的高透明阻燃聚碳酸酯包含以下成分及含量粉狀聚碳酸酯100激光粉1熱穩(wěn)定劑0.5實施例5:以重量百分比計，本實施例的高透明阻燃聚碳酸酯包含以下成分及含量粉狀聚碳酸酯100激光粉2熱穩(wěn)定劑0.5實施例6:以重量百分比計，本實施例的高透明阻燃聚碳酸酯包含以下成分及含量粉狀聚碳酸酯100激光粉3熱穩(wěn)定劑0.5上述的實施例中的激光標記用聚碳酸酯可以由以下制備方法實現(xiàn)1.機械預混合將激光粉體、粉狀聚碳酸酯基料，其它助劑包括但不限于阻燃劑、增韌劑、耐熱穩(wěn)定劑在高速混料機中混合。混合的方式與時間直接影響樹脂的質(zhì)量以及由樹脂生產(chǎn)的薄膜與片材的表面質(zhì)量?；旌系姆绞讲捎玫突?高混-低混交替進行，以便基料與各種助劑能均勻有效的混合與分散。高速混料器的轉(zhuǎn)速在1500rpm以上，由于所有加入成份均呈粉末狀，所以少時攪拌即可達到混合均勻的效果，過長的混合可能由于溫度上升導致混料出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象。2.熔融混合將高速混合好的混合料放入雙螺桿擠出機中熔融共混擠出，擠出機各區(qū)的溫度控制在22(TC27(TC之間。螺桿轉(zhuǎn)速控制在1545轉(zhuǎn)/分。擠出機各區(qū)的溫度對于原料粒子的質(zhì)量至關(guān)重要。同時，在生產(chǎn)過程中控制擠出機的抽真空系統(tǒng)，抽真空的目的在于抽出熔融塑化粒子中的低分子揮發(fā)性物質(zhì)，低分子揮發(fā)性物質(zhì)的存在會導致薄膜生產(chǎn)過程中在生產(chǎn)模具表面析出，大量積累后影響最終薄膜及片材的表面質(zhì)量。3.冷卻切粒熔融共混物擠出后經(jīng)室溫水浴冷卻后切粒即成。4.成膜將上述加工成的樹脂料子經(jīng)聚碳酸酯專業(yè)的制膜生產(chǎn)線，加工成具有特定表面紋理的薄膜或片材，薄膜片材的厚度為0.051.2mm，寬度最大為1220mm，表面紋理可以采用多種方式，具體有拋光面/拋光面、拋光面/啞光面、拋光面/砂面、啞光面/砂面，其中的砂面可以為細砂、中砂或粗砂。為了考察本發(fā)明提供的激光標記聚碳酸酯材料的標記性能，并與純聚碳酸酯進行對比，將熔混所得的阻燃聚碳酸酯粒料與純聚碳酸酯粒料經(jīng)熱風循環(huán)干燥后，經(jīng)專門薄膜生產(chǎn)線生產(chǎn)出厚度為0.25mm的PC薄膜并進行激光標記樣品測試，對經(jīng)激光標記過的樣品測試，測試結(jié)果如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>通過以上對比例與實施例的測試結(jié)果可以看出，通過添加適當?shù)募す夥酆螅琍C薄膜的標記性能能夠符合標記要求，添加比例在O.51.0時標記性能最佳，添加過多一是造成成本浪費，二是會導致未標記的薄膜或片材色度太黑(L值反映了材料的白度，值越小片材或薄膜越黑)，如實施例5與6，影響薄膜本身的外觀。權(quán)利要求一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法，其特征是采用如下工藝步驟a)機械預混合將粉狀聚碳酸酯基料、激光粉體及助劑在高速混料機中混合；b)熔融混合將高速混合好的混合料放入雙螺桿擠出機中熔融共混擠出；c)冷卻切粒熔融共混物擠出后經(jīng)室溫水浴冷卻后切粒即成；d)成膜將上述加工成的樹脂粒子經(jīng)聚碳酸酯專業(yè)的制膜生產(chǎn)線，加工成具有特定表面紋理的薄膜或片材。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法，其特征是所述聚碳酸酯基料、激光粉體及助劑的份數(shù)配比為ioo:o.55:o.5。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法，其特征是所述聚碳酸酯基料、激光粉體及助劑的份數(shù)配比為ioo:o.5i:o.5。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法，其特征是在高速混料機中混合方式采用采用低混-高混-低混交替進行。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法，其特征是雙螺桿擠出機各區(qū)的溫度控制在220°C27(TC之間，螺桿轉(zhuǎn)速控制在1545轉(zhuǎn)/分。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法，其特征是薄膜或片材的厚度為0.051.2mm，寬度最大為1220mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法，其特征是紋理采用拋光面/拋光面、拋光面/啞光面、拋光面/砂面或啞光面/砂面。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法，其特征是砂面為細砂、中砂或粗砂。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法，其特征是助劑包括阻燃劑、增韌劑或耐熱穩(wěn)定劑。全文摘要本發(fā)明屬于聚碳酸酯薄膜的加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種激光標記聚碳酸酯薄膜及片材的制造方法。采用如下工藝步驟a)機械預混合將粉狀聚碳酸酯基料、激光粉體及助劑在高速混料機中混合；b)熔融混合將高速混合好的混合料放入雙螺桿擠出機中熔融共混擠出；c)冷卻切粒熔融共混物擠出后經(jīng)室溫水浴冷卻后切粒即成；d)成膜將上述加工成的樹脂粒子經(jīng)聚碳酸酯專業(yè)的制膜生產(chǎn)線，加工成具有特定表面紋理的薄膜或片材。該薄膜或片材在激光光束的照射下，會產(chǎn)生不同顏色圖案的一種特殊用途的薄膜或片材，用于各種標記卡，身份證及多種信用卡，環(huán)保且具有永不褪色的特點。文檔編號B41M5/30GK101717566SQ200910213088公開日2010年6月2日申請日期2009年11月10日優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日發(fā)明者任月璋,羅偉申請人:蘇州奧美光學材料有限公司