專(zhuān)利名稱(chēng)：一種塑料激光打標(biāo)功能母料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光打標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種塑料激光打標(biāo)功能母料。
背景技術(shù)：
激光打標(biāo)是在激光焊接、激光熱處理、激光切割、激光打孔等應(yīng)用技術(shù)之后發(fā)展起 來(lái)的一門(mén)新型加工技術(shù)，是一種非接觸、無(wú)污染、無(wú)磨損的新標(biāo)記工藝。近年來(lái)，隨著激光器 的可靠性和實(shí)用性的提高，加上計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和光學(xué)器件的改進(jìn)，促進(jìn)了激光打 標(biāo)技術(shù)的發(fā)展。激光打標(biāo)是利用高能量密度的激光束對(duì)目標(biāo)作用，使目標(biāo)表面發(fā)生物理或化學(xué)的 變化，從而獲得可見(jiàn)圖案的標(biāo)記方式。高能量的激光束聚焦在材料表面上，使材料迅速汽 化，形成凹坑。隨著激光束在材料表面有規(guī)律地移動(dòng)同時(shí)控制激光的開(kāi)斷，激光束也就在材 料表面加工成了一個(gè)指定的圖案。激光打標(biāo)與傳統(tǒng)的標(biāo)記工藝相比有明顯的優(yōu)點(diǎn)(1)永 久性如標(biāo)記不會(huì)因環(huán)境關(guān)系(觸摸、酸性及減性氣體、高溫、低溫等)而消退。(2)防偽性 采用激光打標(biāo)技術(shù)雕刻出的標(biāo)記不容易仿制和更改，在一定程度上具有很強(qiáng)的防偽性。(3) 非接觸性激光標(biāo)刻是以非機(jī)械式的光刀進(jìn)行加工，可在任何規(guī)則或不規(guī)則表面打印標(biāo)記， 且打標(biāo)后工件不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，保證工件的原有精度。對(duì)工作表面不產(chǎn)生腐蝕，無(wú)刀具磨 損、無(wú)毒害、無(wú)污染。(4)適用性廣用激光做加工手段，可以對(duì)多種金屬、非金屬材料加工。 (5)雕刻精度高激光打標(biāo)機(jī)雕刻的物品圖紋精細(xì)，最小線(xiàn)寬可達(dá)0. 04mm。標(biāo)記清晰、持久、 美觀。激光印標(biāo)能滿(mǎn)足在極小的塑料制件上印制大量數(shù)據(jù)的需要。例如，可印制要求更精 確，清晰度更高的二維條碼，與壓印或噴射打標(biāo)方式相比，有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。(6)運(yùn)行 成本低打標(biāo)速度快且標(biāo)記一次成型，能耗小，因而運(yùn)行成本低。雖然激光打標(biāo)機(jī)的設(shè)備投 資比傳統(tǒng)標(biāo)記設(shè)備大，但從運(yùn)行成本而言，使用激光打標(biāo)機(jī)要低得多。(7)加工效率高計(jì) 算機(jī)控制下的激光光束可以高速移動(dòng)(速度達(dá)5 7米/秒)，打標(biāo)過(guò)程可在數(shù)秒內(nèi)完成。 (8)開(kāi)發(fā)速度快由于激光技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，用戶(hù)只要在計(jì)算機(jī)上編程即可實(shí)現(xiàn) 激光打印輸出，并可隨時(shí)變換打印設(shè)計(jì)，從根本上替代了傳統(tǒng)的模具制作過(guò)程，為縮短產(chǎn)品 升級(jí)換代周期和柔性生產(chǎn)提供了便利工具。雖然激光打標(biāo)有很多優(yōu)點(diǎn)，但是也有其局限性，被認(rèn)為是“能激光打標(biāo)的，，聚合物 是那些能夠吸收相應(yīng)波長(zhǎng)的激光并將光轉(zhuǎn)化為熱能的材料。然而許多塑料(如聚烯烴)到 目前為止還不可能利用激光進(jìn)行標(biāo)記。發(fā)出10. 6微米紅外光的CO2激光器甚至在輸出功 率很高的情況下，所發(fā)出的激光也只是在聚烯烴上產(chǎn)生模糊的、幾乎不能識(shí)別的標(biāo)記。且大 部分聚合物對(duì)二氧化碳激光器發(fā)出的光束都或多或少“透明，，——這意味著激光光束穿透 材料而不被吸收。另外有些填充物(玻纖，礦物)，阻燃劑和重新研磨的碎料都能極大的削 弱印制性能，從而影響激光打印標(biāo)記的清晰度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的聚烯烴類(lèi)塑料不能被激光打標(biāo)的技術(shù)問(wèn)題，提供一種塑料激光打標(biāo)功能母料，在注塑成型前與塑料顆粒機(jī)械混合均勻，從而能使在黑色 PP類(lèi)塑料表面產(chǎn)生清晰的白色圖案或字跡，而材料本身的物理特性不會(huì)在反應(yīng)之后發(fā)生改 變，從而得到適合用于激光打標(biāo)的黑色PP類(lèi)塑料。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下本發(fā)明的塑料激光打標(biāo)功能母料，按重量百分比它由下述組分制備的光敏劑10 25 %白色顏料10 15%黑色顏料20 30%有機(jī)高分子載體38. 5% 53. 5%。所述的光敏劑是對(duì)10. 64 μ m波長(zhǎng)的激光有強(qiáng)烈吸收作用的光敏劑。所述的光敏劑是光敏劑LS。所述的白色顏料為云母、碳酸鈣、硫酸鋇、鈦白粉、硫酸鎂、煅燒高嶺土、鋅鋇白、銻 白中的任意一種或兩種或兩種以上的混合物。所述的黑色顏料為炭黑。所述的有機(jī)高分子載體為聚乙烯或聚丙烯或聚丙烯酸乙酯中的一種。所有組分通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)充分混合、擠出、造粒，顆粒的規(guī)格與塑料顆粒相同。 在注塑成型前與塑料顆粒機(jī)械混合均勻，添加量為4%。本發(fā)明的塑料激光打標(biāo)功能母料所使用的光敏劑對(duì)10. 64μπι波長(zhǎng)的激光有強(qiáng)烈 的吸收作用，光敏劑有效吸收激光束能量，產(chǎn)生高溫使表面黑色顏料變?yōu)闅怏w蒸發(fā)從而露 出深層白色顏料，從而在黑色PP塑料表面產(chǎn)生對(duì)比強(qiáng)烈的白色字跡或圖案。本發(fā)明的功能 母料的顆粒的規(guī)格與塑料顆粒相同，易于實(shí)現(xiàn)和塑料顆粒的充分混合，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中， 易于使用和操作。本發(fā)明的功能母料的價(jià)格相對(duì)低廉，特別是在類(lèi)似汽車(chē)零部件的大注塑 件上的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的貼標(biāo)簽和漏印工藝相比，成本優(yōu)勢(shì)明顯。標(biāo)識(shí)效果優(yōu)良，白色字跡或 圖案與黑色塑料底色對(duì)比明顯。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1塑料激光打標(biāo)功能母料，按重量百分比它由下述組分制備的光敏劑光敏劑LS 10%白色顏料云母24%黑色顏料炭黑46. 5%有機(jī)高分子載體聚乙烯53. 5%。上述組份通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)充分混合、擠出、造粒得到本發(fā)明的塑料激光打標(biāo)功 能母料。實(shí)施例2塑料激光打標(biāo)功能母料，按重量百分比它由下述組分制備的光敏劑光敏劑LS 10%白色顏料碳酸鈣15%黑色顏料炭黑25%
4
有機(jī)高分子載體聚丙烯50%。上述組份通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)充分混合、擠出、造粒得到本發(fā)明的塑料激光打標(biāo)功 能母料。實(shí)施例3塑料激光打標(biāo)功能母料，按重量百分比它由下述組分制備的光敏劑光敏劑LS 20%白色顏料硫酸鋇5%鈦白粉5%黑色顏料炭黑30%有機(jī)高分子載體聚丙烯酸乙酯40%。上述組份通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)充分混合、擠出、造粒得到本發(fā)明的塑料激光打標(biāo)功 能母料。實(shí)施例4塑料激光打標(biāo)功能母料，按重量百分比它由下述組分制備的光敏劑光敏劑LS 25%白色顏料煅燒高嶺土 14%黑色顏料炭黑22. 5%有機(jī)高分子載體聚乙烯38. 5%。上述組份通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)充分混合、擠出、造粒得到本發(fā)明的塑料激光打標(biāo)功 能母料。實(shí)施例5塑料激光打標(biāo)功能母料，按重量百分比它由下述組分制備的光敏劑光敏劑LS 20%白色顏料鋅鋇白10%銻白 5%黑色顏料炭黑20%有機(jī)高分子載體聚乙烯45%。上述組份通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)充分混合、擠出、造粒得到本發(fā)明的塑料激光打標(biāo)功 能母料。在注塑成型前按照4%的添加量與PP類(lèi)塑料顆粒機(jī)械混合均勻。注塑成型后用二 氧化碳激光打標(biāo)機(jī)打標(biāo)，得到清晰的白色圖案和字跡。激光打標(biāo)機(jī)型號(hào)和工藝參數(shù)如下設(shè)備深圳大族激光科技股份有限公司EP-12型CO2激光打標(biāo)機(jī)電流8-15A，激光頻率5-10KHz。
權(quán)利要求
一種塑料激光打標(biāo)功能母料，其特征在于按重量百分比它由下述組分制備的光敏劑10～25％白色顏料10～15％黑色顏料20～30％有機(jī)高分子載體38.5％～53.5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料激光打標(biāo)功能母料，其特征在于所述的光敏劑是對(duì) 10. 64 μ m波長(zhǎng)的激光有強(qiáng)烈吸收作用的光敏劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塑料激光打標(biāo)功能母料，其特征在于所述的光敏劑是光敏 劑LS。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料激光打標(biāo)功能母料，其特征在于所述的白色顏料為云 母、碳酸鈣、硫酸鋇、鈦白粉、硫酸鎂、煅燒高嶺土、鋅鋇白、銻白中的任意一種或兩種或兩種 以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料激光打標(biāo)功能母料，其特征在于所述的黑色顏料為炭
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料激光打標(biāo)功能母料，其特征在于所述的有機(jī)高分子載 體為聚乙烯或聚丙烯或聚丙烯酸乙酯中的一種。
全文摘要
一種塑料激光打標(biāo)功能母料，屬于激光打標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域。該功能母料按重量百分比它由下述組分制備的光敏劑10～25％、白色顏料10～15％、黑色顏料20～30％、有機(jī)高分子載體38.5％～53.5％。在注塑成型前與塑料顆粒機(jī)械混合均勻，從而能使在黑色PP類(lèi)塑料表面產(chǎn)生清晰的白色圖案或字跡，而材料本身的物理特性不會(huì)在反應(yīng)之后發(fā)生改變，從而得到適合用于激光打標(biāo)的黑色PP類(lèi)塑料。
文檔編號(hào)B41M5/24GK101927626SQ2009100652
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者左海青, 杜金奎 申請(qǐng)人:河南天海電器有限公司