專利名稱：塑料印章的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種具有由澆鑄步驟或者激光雕刻步驟形成印面的塑料印章或者合成樹脂印章的制備方法。
背景技術：
專利文獻中公開了一種傳統的塑料印章，該傳統的塑料印章由橡膠形成，并且具有通過澆鑄步驟或者雕刻步驟形成的印面。專利文獻日本專利公開號為06-23904
發明內容
在例如傳統的塑料印章印面的澆鑄步驟中，當作為原料的橡膠燃燒時，澆鑄步驟易產生大量的油煙或者有害環境的物質，如氧化硫(源自硫化劑)或者氧化氮(源自硫化促進劑)。此外，需要將橡膠原材料儲存在冷凍環境下。并且，當采用激光雕刻步驟制備印面時，由于產生強惡臭導致環境問題。著眼于上述問題，本發明的一個目的是提供一種能夠解決傳統塑料印章的問題的制備塑料印章的方法。在本發明中，原料可在室溫下儲存。此外，當通過激光雕刻步驟制備塑料印章的印面時，可以防止產生強惡臭。本發明其他目的將通過下文對發明的描述顯而易見。為了達到上述目的，根據本發明的制備塑料印章的方法包括以下步驟混合熱塑性樹脂和交聯劑以獲得模塑材料(molding material);將模塑材料置于模具(molding die)中；并在160-190°C下進行直接加壓模塑5-10分鐘以進行交聯反應，制備塑料印章。本發明中，在如澆鑄塑料印章印面的步驟中作為原料的熱塑性樹脂燃燒時，相對于傳統塑料印章來說能夠減少油煙量。此外，相對于傳統塑料印章的橡膠原料來說，熱塑性樹脂不含硫化劑或者硫化促進劑。相應地，當熱塑性樹脂燃燒時，不產生例如氧化硫或者氧化氮的有害環境的物質。進一步地，在通過激光雕刻步驟制備印面時不產生強烈惡臭。
圖I是一個工藝流程圖，示出了根據本發明的一個具體實施方式
制備塑料印章的方法。
具體實施例方式參考附圖，下文將對本發明的具體實施方式
進行描述。參考圖1，解釋塑料印章的制備方法。在本實施方式中，塑料印章的印面通過澆鑄步驟或者雕刻步驟形成。如圖I所示，制備塑料印章的方法包括混合步驟ST1，交聯和成形步驟ST2。在混合步驟STl中，熱塑性樹脂與由有機過氧化物組成的交聯劑混合以獲得模塑材料。在交聯和成形步驟ST2，將模塑材料放入或者注入模具。然后在160-190°C下進行直接加壓模塑5-10 分鐘，以便進行交聯反應。在本實施方式中，熱塑性樹脂優選能夠與由有機過氧化物組成的交聯劑交聯。 熱塑性樹脂包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyIacetate copolymer)、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基乙烯基醚(poly methyl vinyl ether)、聚甲基乙烯基酮、聚丁二烯樹脂和熱塑性彈性體。在本實施方式中，熱塑性樹脂優選工藝溫度為150°C或者更低，根據JISK6253硬度計(AduiOmeter)的硬度低于80。鑒于該要求，熱塑性樹脂優選包括乙烯_乙酸乙烯酯共聚物、超低密度聚乙烯和熱塑性彈性體(例如聚苯乙烯-乙烯-異丙烯三嵌段共聚物)、聚丁二烯樹脂。在本實施方式中，交聯劑至少能夠與所用的熱塑性樹脂交聯。能夠與合成樹脂交聯的交聯劑包括二烷基過氧化物類交聯劑、過氧縮酮類交聯劑、氫過氧化物類交聯劑、過氧酯類交聯劑等。交聯劑優選具有較高的分解溫度，以便在捏合(kneading)模塑材料的階段，交聯劑能夠被加熱到約130-150°C。當交聯劑的分解溫度過高時，交聯時間過長。另一方面，當交聯劑的分解溫度過低時，交聯劑在捏合階段開始分解，使得難以獲得優良的模型材料。因此，優選最高捏合溫度為100°c或者更低，且交聯劑標準的交聯溫度約為160-180°c。因此，交聯劑優選選自二烷基過氧化物。在本實施方式中，除了熱塑性彈性體、熱塑性樹脂和交聯劑之外，模塑材料還可以含有增塑劑、礦物油、表面活性劑、顏料、熱穩定劑、潤滑劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、阻燃劑或者抗老化劑。相對于100重量份的熱塑性合成樹脂，優選上述添加劑的加入量小于等于50重量份。在本實施方式中，當在混合和分散步驟STl中使用熱塑性彈性體和超低密度聚乙烯時，優選10-100重量份超低密度聚乙烯與100重量份熱塑性彈性體混合。當超過100重量份的超低密度聚乙烯被混合時，模塑材料易于呈現較高硬度，因此難以形成高質量的印
.iV.早。在本實施方式中，相對于100重量份的熱塑性合成樹脂，交聯劑的比例優選范圍是1-5重量份，更優選的范圍是1-2重量份。根據本實施方式，在混合和分散步驟STl中，模塑材料通過均勻混合和攪拌熱塑性樹脂組合物、交聯劑以及所需的添加劑而獲得。在混合和分散步驟STl中，可以任意使用開放式輥軋機、熱/壓捏合機、強力混合機(intensive mixer)、單螺桿擠壓機、雙螺桿擠壓機、密閉式混合機、共捏混機(co-kneader)或者連續式捏合機。根據本實施方式，在交聯和成形步驟ST2中，將在混合和分散步驟STl中獲得的模塑材料填入具有與印面形狀相對應的空腔的模具中。然后，在特定的條件下(下文將描述) 進行直接加壓模塑(指的是壓縮模塑或者熱壓模塑)，由此交聯反應和印面成形同時進行。在本實施方式中，交聯反應和成形的溫度范圍為150_190°C，在此溫度下熱塑性合成樹脂熔化變軟，交聯劑分解產生交聯物質。交聯和成形的時間為4-10分鐘，包括預熱、抽真空和排氣。在本實施方式中，當交聯和成形溫度超過190°C時，交聯反應進行過快。在此情況下，交聯反應過多地在預熱階段進行，因此很難獲得高質量的模型材料。反之，如果交聯和成形的溫度低于150°C，則交聯反應不充分。在此情況下，可能在模型材料中產生空隙或者部分模型材料可能難以從模具中剝離，因此也難以得到高質量的模型材料。如果交聯和成形的持續時間小于4分鐘，則交聯反應不充分，因此難以得到高質量的模型材料。另一方面,如果交聯和成形持續時間超過10分鐘,則生產效率變低,生產成本提高。在交聯和成形步驟ST2中，模具包括鋁、鐵等金屬模具，或者酚醛樹脂、硬橡膠等合成樹脂模具。當采用銅或者其合金(例如銅、黃銅合金)制成的金屬模具時，容易抑制交聯反應，因此該金屬模具可能不合適。根據本實施方式，所形成的模具具有與印面的文字、 數字和圖形一致的圖案。因此，不需要進行額外的雕刻步驟。在交聯和成形步驟ST2中，直接加壓模塑機包括通常被用于進行橡膠的交聯的熱壓機，加壓能力范圍約為10-50噸。雖然加熱到約200°C即可，但要求精確的溫度控制。在交聯和成形步驟ST2中，在將使用的模具預熱到成形溫度之后，將顆粒狀的模塑材料均勻地填入模具。然后，按照預熱、加壓、抽真空和排氣的順序，在加熱、加壓的條件下經4-10分鐘成形模塑材料以獲得成形物。在本實施方式中，在經30-60秒使該成形物的表面溫度冷卻到30_50°C之后，將其從模具中移出。因此，通過在冷卻到熔點以下后從模具中移出該成形物，能夠穩定其的形狀。此外，在得到具有一個平的主表面的成形物之后，可以通過激光雕刻步驟，利用激光將主表面雕刻成與塑料印章的印面相應的波浪形。下文將描述一個評價塑料印章的例子。在評價中，實施例I 3制備如下。在制備實施例I時，用鼓式桶(drum tumbler)將70重量份的熱塑性彈性體、30重量份的超低密度聚乙烯、2重量份的交聯劑、O. 025重量份的紅色有機顏料混合5分鐘，得到均勻的混合物。利用雙螺桿擠壓機捏合該混合物，由此得到實施例I的模塑材料。實施例2的制備與實施例I相似，用鼓式桶將30重量份的熱塑性彈性體、70重量份的超低密度聚乙烯、2重量份的交聯劑、O. 025重量份的紅色有機顏料混合5分鐘，得到均勻的混合物。利用雙螺桿擠壓機捏合該混合物，由此得到實施例2的模塑材料。實施例3的制備與實施例I相似，用鼓式桶將50重量份的乙烯乙酸乙烯酯共聚物、50重量份的乙烯乙酸乙烯酯、2重量份的交聯劑、O. 025重量份的紅色有機顏料混合5分鐘，得到均勻的混合物。利用雙螺桿擠壓機捏合該混合物，由此得到實施例3的模塑材料。在下一步驟中，將實施例I 3的模塑材料在以下條件下成形。首先，在將樹脂模具預熱至160°C后，將50克模塑材料均勻地放置在樹脂模具上。然后，預先加熱樹脂模具 20秒。此后，將樹脂模具置于直接加壓模塑機中，以便向樹脂模具施壓排氣4-5次。在下一步驟中，向樹脂模具施加50kg/cm2的壓力。4分鐘后，重復排氣2次。5分鐘后，將樹脂模具從直接加壓模塑機中移出。樹脂模具自然冷去60秒后，將模塑材料從樹脂模具中移出，由此獲得成形件。應該注意的是，成型溫度和成型時間根據樹脂模型(resin molding)的尺寸和圖案而被設為最優條件。為了評價蓋印能力，分別采用實施例1-3的模塑材料制作塑料印章。然后，利用印臺(Shachihata公司產品，黑顏料類型,HGN-2)評價塑料印章。評價結果是,雖然外觀大體上相同，但使用實施例2的模塑材料的塑料印章與使用實施例I和3的模塑材料相比顯示了較差的結果。因此，對使用實施例I和3的模塑材料的塑料印章進一步評價。
為了評價塑料印章的耐有機溶劑性能，選擇了一種通常用于印臺的溶劑。商業可獲得的印臺包括非吸收面的印臺(金屬、塑料、玻璃、皮革、布料等)。在評價中，溶劑可以包括乙二醇醚類，如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚和乙二醇單丙醚；二醇類溶劑，如乙二醇、丙二醇和2-甲基-2，4-戊二醇；酯類溶劑，如聚丙二醇單梓檬酸酯(polypropylene glycol monoricirate);醇類溶劑，如甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)、 丁醇、3-甲氧基-I-丁醇。在評價中，選擇商業上最易獲得的二丙二醇單甲醚和3-甲氧基-I-丁醇作為溶劑。塑料印章被浸入二丙二醇單甲醚和3-甲氧基-I-丁醇溶劑中30天。使用實施例I和 3的模塑材料的塑料印章在浸泡后沒有任何問題。為了評價燃燒性能，燃燒實施例I和3的模塑材料，與橡膠材料比較。然后，對油煙程度進行視覺評價。評價結果是，所有的材料都產生油煙。但是，橡膠材料產生的油煙比實施例I和3的模塑材料產生的油煙多幾倍。通常橡膠材料含有硫化合物和氮化合物。所以，當橡膠材料燃燒時，產生硫氧化物和氮氧化物，因此導致強烈的臭氣。而實施例I和3的模塑材料不含有硫化合物和氮化合物。所以，當實施例I和3的模塑材料燃燒時，沒有產生硫氧化物和氮氧化物，因此氣味很少。為了評價儲存性，實施例I和3的模塑材料在室溫下放置6個月。然后將實施例 I和3的模塑材料置入樹脂模具中，利用直接加壓模塑機在160°C下交聯6分鐘。結果是， 仍然可以獲得優質的成形件。通常，橡膠材料需要在冷凍的環境下儲存。相反，實施例I和 3的模塑材料可以儲存在室溫下。為了評價雕刻性能,將實施例I和3的模塑材料放置在3_厚、100_長寬的正方形鋁模具中。然后，實施例I和3的模塑材料在170°C下壓力成型6分鐘。此后，用激光雕刻成形件。結果是，可以得到優質的雕刻品。在此引入申請日為2011年I月19日的申請號為2011-008896的日本申請作為參考。雖然參考具體實施方式
對本發明進行了說明，但上述說明是示例性的，本發明僅受權利要求書的限制。
權利要求
1.一種制備塑料印章的方法，包括以下步驟混合熱塑性樹脂和交聯劑獲得模塑材料；將模塑材料置于模具中；和在160-190°c下進行直接加壓模塑5-10分鐘以進行交聯反應，制備塑料印章。
2.根據權利要求I所述的制備塑料印章的方法，其中，在將模塑材料置于模具的步驟中，所述的模具具有與塑料印章的印面相對應的波浪形表面，以便在直接加壓模塑的步驟形成印面。
3.根據權利要求I所述的制備塑料印章的方法，進一步包括用激光雕刻塑料印章表面形成印面的步驟。
4.根據權利要求I所述的制備塑料印章的方法，其中，在混合熱塑性樹脂和交聯劑的步驟中，所述的熱塑性樹脂含有以下至少一種物質聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基乙烯基醚、聚甲基乙烯基酮、聚丁二烯樹脂和熱塑性彈性體。
5.根據權利要求I所述的制備塑料印章的方法，其中，在混合熱塑性樹脂和交聯劑的步驟中，所述的交聯劑至少包括以下一種物質二烷基過氧化物類交聯劑、過氧縮酮類交聯劑、氫過氧化物類交聯劑、過氧酯類交聯劑。
6.根據權利要求I所述的制備塑料印章的方法，其中，在混合熱塑性樹脂和交聯劑的步驟中，所述的熱塑性樹脂至少包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、超低密度聚乙烯和聚苯乙烯、乙烯、異丙烯三嵌段共聚物中的一種。
7.根據權利要求I所述的制備塑料印章的方法，其中，在混合熱塑性樹脂和交聯劑的步驟中，所述的交聯劑包括二烷基過氧化物。
8.根據權利要求I所述的制備塑料印章的方法，其中，在混合熱塑性樹脂和交聯劑的步驟中，所述的熱塑性樹脂由超低密度聚乙烯和熱塑性彈性體組成。
9.根據權利要求I所述的制備塑料印章的方法，其中，在混合熱塑性樹脂和交聯劑的步驟中，所述的熱塑性樹脂由10-100重量份的超低密度聚乙烯和100重量份的熱塑性彈性體組成。
全文摘要
一種塑料印章的制備方法，包括以下步驟混合熱塑性樹脂和交聯劑獲得模塑材料；將模塑材料置于模具中；和在160-190℃下進行直接加壓模塑5-10分鐘以進行交聯反應，制備塑料印章。
文檔編號B29C43/02GK102601907SQ201110425200
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年1月19日
發明者松下幾三 申請人:松下幾三