激光塑料印標技術(2)
福州印刷網 2009-1-20 11:47:06 來源：中華印刷包裝網
用于激光器的配方
如果用正確選擇的添加劑配方，F(xiàn)OBA的Bone說，幾乎任何一種塑料都能被任何型號的激光機印標。配方或母料的供應商需要了解樹脂、最終應用、需要的圖標類型。例如，一些塑料如高密度聚乙烯和聚碳酸酯在有些顏色上用YAG激光器不用任何添加劑就可以印制得很好。另一方面，二氧化碳激光機在印制這兩種塑料時沒有特殊添加劑就印得不好。
現(xiàn)有技術的限制是得到調好色的激光印標的能力有限，而且激光優(yōu)選的塑料成本也高于市面價格的10%～15%，有時更高。
Clariant集團母料技術發(fā)展部主任BillBlasius承認，激光印標在顏料選擇和顏色透明度上受到限制。他說，“在如何使用顏料和添加劑方面我們比十年前懂得更多。我們希望使用激光燈時能充分利用化學反應，這種化學反應發(fā)生在特殊的樹脂和某些添加劑和顏料之間。”
由于復配技術的發(fā)展，我們可以在黑色或藍色的乙酸醛共聚物上得到近乎白色的印標，或者在黑色的ABS上得到純白色的印標。用特殊的配方和激光機參數(shù)，我們甚至可以得到調好的顏色。Schlather解釋說，“用這種方式，蝕刻的激光印標可以被調成Pantone，Munsell或其他工業(yè)標準。樹脂中的顏料決定顏色和色相，而激光機決定強度或濃度�！痹S多激光印標顏色/添加劑以表面經過處理的云母為基礎，如EM工業(yè)公司配制的流行的Afflair和LaserFlair配方。但其他添加劑如銅和銻也用于專利配方中。
“盡管現(xiàn)有的用于裝飾塑料的激光光源很多，但是密封的二氧化碳激光器是目前使用得最廣泛的，其次是燈管泵送的固態(tài)Nd∶YAG激光器和近年來的二極管泵送的Nd∶YAG器�！�
生產可用于激光印標的塑料的公司有BASF，Bayer，Ticona和RTP等公司。用于激光印標的特殊顏料和添加劑母料的主要供應商是Clariant和PolyOne。
首先集中看汽車件，Ticona引進兩種可激光印標的黑色乙酸醛共聚物，CelconLM90和LM90Z。LM90用于印制發(fā)動機罩和燃料設備元件，LM90Z是內飾件的UV穩(wěn)定型，如用于揚聲器格柵和釋放桿。TomMiller的汽車營銷經理說，專利技術的添加劑最適合于Nd∶YAG激光機。
Ticona的最新研究產品是CelconUV140LG，據說這是最早的低光澤激光印標用的乙酸醛共聚物。它也有抗紫外線的作用。在2001和2002模型年汽車展上，它主要用于收音機的按鈕、危險信號燈和巡航控制器上。Ticona也提供可激光印標的光滑、玻璃纖維填充的和礦物質/玻璃纖維填充的CelanexPBT，用于不要求美觀的汽車、電器/電子元件的印標�；诨旌衔锖秃辖鸬目杉す庥说腣andarPBT被指定作為汽車內胎內部元件。新型可激光印標的Celanese尼龍66也在汽車內部元件應用的評定之中。
據Ticona的Miller介紹,大多數(shù)汽車件要求有純白印標的黑色基材帶返白印標。“不但特別黑的濃度要與OEM的規(guī)格對比，白色的也要。得到的白色的濃度主要取決于附加的包裝�！�
激光蝕刻，更準確的說是油漆雕版從20世紀80年代中葉就被應用于晝/夜反光的元件上，如熒光屏，汽車立體聲環(huán)繞控制的按鈕和開關，鏡殼。有的元件是特別透明的聚碳酸酯或ABS，它們被首先油漆成白色，然后用黑色油漆。用激光機來進行黑色蝕刻，當制件是反光的，白色就顯露出來。Ticona的Miller說，“有了創(chuàng)造性的制品設計和制造技術(如雙組分模塑)，有可能取消這兩道工序。”
“二氧化碳激光機蝕刻塑料表面，通過蒸發(fā)清理材料，得到的是對比的印標，但很少或幾乎沒有真正的顏色變化�！�
RTP供應幾種光滑的增強型可激光印標的塑料復配料。這些塑料是PP，尼龍(6，66，12，11，612)，ABS，LLDPE，乙酸醛共聚物，熱塑性聚氨酯，聚對苯二甲酸丁二醇酯，間規(guī)聚苯乙烯，聚砜，PPS，TPO，丙烯酸，PC/丙烯酸，PC/ABS，LPC。顏料部經理StuartSwain說,“把不同的顏色在黑色的背景上印制成白色、黃色、綠色是有巨大商機的�！�
德國的BASF激光印標實驗室的研究表明，玻璃纖維的添加只是輕微地減弱了塑料的印制性能，但有些填充物，阻燃劑和重新研磨的碎料都能極大的銷弱印制性能。BASF生產的可用于激光印標的樹脂有TerluranABS，Ultraformacetal，LuranSASA，Ultramid尼龍，LuranSAN和UltradurPBT的黑色顏料。
德國Bayer也作著類似的工作，該公司提供可用于激光印標的聚碳酸酯，ABS，PBT。
Clariant公司的大多數(shù)激光印標母料都是定制的。我們有自己的激光印標粉料基地，既是云母基材配方，也有專利添加劑配方(我們希望用這些配方來生產特殊的母料)。Clariant目前可達到的顏料效果首先是在任何顏料的襯底上實現(xiàn)從白到灰到黑的梯度。在非常黑的襯底上，Clariant可以提供藍色、紅色或綠色的印標。Blasius期望以后幾年可實現(xiàn)更廣范圍的顏色。
PolyOne集團FastMark市場經理DavidBates說，他們公司的新型母料適用于做白色襯底上的對比度較高的純黑色印標和黑襯底上的純白印標。PolyOne還提供母料，這種母料實質上可提供任何顏色的印標(通常是在黑色制件上)。該公司把各式特殊效用的著色劑與激光印標用的添加劑結合起來創(chuàng)造更大的可能性—如在自然著色的容器上印制閃亮的印標。這些新配方呈現(xiàn)出巨大商機—在某些高檔SAN化妝品包裝材料上，聚烯烴洗發(fā)劑和調溫器瓶和蓋，和玩具的效益一樣好。PolyOne已經開發(fā)出既光潔又可以是玻璃纖維或礦物質填充的聚烯烴，聚碳酸酯，PC/ABS，SAN的FastMar添加劑。
其他幾家公司也已在低調基礎上提供激光印標配方，包括Ferro集團，A.SchulmanandLNP工程技術塑料公司。Schulman制造激光印標的復配料和用于汽車艙的PolyBatch母料。LNP提供激光印標的StarFlam阻燃劑尼龍型用于電器件的復配料，用于醫(yī)學容器的聚苯硫醚的Stat-Kon配方，外科手術用的ABS，PC和乙酸醛配方。
塑料制品標記在中國—激光標記的前景
許多塑料最終制品，如計算機等辦公機器外殼和配件、電器外殼和配件、各種電器連接件、汽車內飾件都需要標記上產品商標、規(guī)格、使用材料、制造廠商、制造日期、有效期等，有的如塑料管材還需要標記上成型機型號等。這有的是為了滿足商業(yè)活動的要求，有的是質量保證法規(guī)的強制性要求的。
有多種塑料制品標記方法，如直接成型(即直接在注射成型模具上刻制)、壓印、熱壓花、噴墨、激光等。不管哪一種方法都要求標記清晰、牢固耐用、不會被機械、化學和物理因素作用而消失。
由于經濟原因，目前在中國較多使用的是直接成型、壓印和熱壓花的方法，噴墨印刷有所增加(特別在管材生產線上)，激光標記方法少見。激光標記方法由于具有無需油墨和溶劑、環(huán)境適應性好、可通過計算機靈活控制標記形狀，以及可標記數(shù)據密度大，其應用范圍正在不斷擴大，尤其在汽車內飾件上的應用正在快速增長。但是，激光標記方法也存在缺點，為進行清晰的激光標記塑料，材料需要采用專門添加劑進行適當改性。
隨著激光標記方法應用范圍的擴大、技術的成熟，成本正在下降。中國是一個塑料制品生產和應用大國，2001年產值在500萬元以上企業(yè)的統(tǒng)計，塑料制品生產量達到了11853kt，而按照樹脂生產和進出口量計算的表觀消費量更達到了25000kt左右(估計值)，大量的塑料制品需要標記。激光標記方法作為新一代的標記方法在中國塑料制品行業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。
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