Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polyesterharzzusammensetzung, welche
das Markieren mit Laserlicht erlaubt. Wenn die durch die vorliegende Erfindung
bereitgestellte Polyesterharzzusammensetzung verwendet wird, kann nicht nur
ein Formgegenstand mit einer gewünschten Form hergestellt werden, sondern
auch das Markieren auf dem Formgegenstand mit einem YAG-Laser, einem
Kohlendioxidgaslaser, etc., leicht durchgeführt werden.
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Die meisten elektrischen und elektronischen Teile weisen Beschriftungen bzw.
Bedruckungen bzw. Drucke aus einer Vielzahl von Druckfarben bzw. Tinten an
bzw. auf ihren äußeren Oberflächen zu ihrer Identifizierung und Erklärung ihrer
Funktionen auf. Wenn ein Druckteil aus einem Kunststoff ist, ist es notwendig,
ein Formtrennmittel, etc., zu entfernen, welches in ein Formmaterial einverleibt
worden ist, um die Haftung einer Druckfarbe bzw. Tinte zu erleichtern. Es ist
daher allgemein Praxis, den Kunststoff (die gesamten Teile) mit Freon zu
waschen.
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Vom Standpunkt der Verhinderung bezüglich der Zerstörung der Ozonosphäre ist
selbstverständlich das Waschen mit Freon unerwünscht, und es ist somit
gewünscht, innovative Mittel zu entwickeln. Es muß jedoch festgestellt werden,
daß von der Technik, welche das Weglassen des Schrittes hinsichtlich des
Waschens mit Freon erlaubt, die Verminderung der Beschriftungskosten bzw.
Bedruckungskosten und technisch die Erfüllung bezüglich der Herstellung von
präzisen und feinen Beschriftungen bzw. Bedruckungen gefordert wird. Das
Beschriften mit einem Laser hat die Aufmerksamkeit als eine Drucktechnik
erregt, welche all diese Probleme auf einmal überwindet.
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Derzeitig werden hauptsächlich ein Kohlendioxidgaslaser und ein YAG-Laser als
Laserbeschriftungsvorrichtung verwendet. Um das Beschriften mit einem Laser
wirksam auszuführen, ist es erforderlich, daß ein Kunststoff vorbereitend in
einen äußerst photosensitiven modifiziert wird. Beispielsweise beschreibt die
offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 254743/1989 das
Einmischen von entweder Titanoxid oder einer Kombination von Titanoxid mit Ruß als
Mittel zur Verbesserung der Beschriftungseigenschaften eines Kunststoffs für
das Beschriften mit einem YAG-Laser. DE-C-35 44 385 beschreibt das Einmischen
einer geringen Menge von Ruß in einen PVC-Film. Es ist demgemäß versucht
worden, dieses Mittel auf thermoplastische Polyester zu übertragen; vgl. z. B. EP-
A-0101667, welches das Einmischen von Graphit in beispielsweise Polyester
beschreibt. Jedoch hat das Einmischen von Titanoxid oder Ruß in Polyester nicht
zu irgendeinem zufriedenstellenden Ergebnis bezüglich der Verbesserung in den
Beschriftungseigenschaften geführt. Es wurde weiter festgestellt, daß das
Beschriften mit einem Kohlendioxidgaslaser vermutlich nicht zufriedenstellend
ist, da ein Kohlenstoffdioxidgaslaser eine geringe Pulsenergie aufweist. Insoweit
Polyester betroffen sind, gibt es daher zum Ersatz eines herkömmlichen
Markierungsverfahrens keine gute Vorhersage bezüglich alternativer Mittel.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Polyesterharzzusammensetzung bereitzustellen, welche das Beschriften bzw. Markieren mit Laserlicht
erlaubt.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Polyesterharzzusammensetzung bereitzustellen, welche einen hohen Kontrast bezüglich des
Markierens mit einem YAG-Laser oder einem CO&sub2;-Laser zeigt und welche das
Markieren von feinen Linien oder präzisen Drucken gestattet.
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Die vorgenannten und andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.
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Die vorgenannten Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden erreicht,
durch die Verwendung eines Graphits mit einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von 0,1 bis 15.0 um als Laser-sensitives Pigment in
thermoplastischen Polyesterharzzusammensetzungen, welche geeignet sind, mit Laserlicht
markiert zu werden, wobei der Graphit in einer Menge von 0,001 bis 2 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Graphits und des Polyesterharzes,
verwendet wird.
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Die Erfinder unternahmen gründliche Untersuchungen zur Entwicklung einer
Polyesterharzzusammensetzung mit ausgezeichneten Markierungseigenschaften
und fanden folgendes. Eine thermoplastische Polyesterzusammensetzung, die
einen kristallinen Graphit im allgemeinen in schuppenähnlicher, teilchenähnlicher
oder bodenähnlicher (soil) Form enthält, zeigt einen deutlichen Kontrast zwischen
einem mit einem Laser bestrahlten Teil und einem mit einem Laser nicht
bestrahlten Teil und gestattet eine Markierung mit einem ausgezeichneten Kontrast. Auf
der Basis dieser Erkenntnisse wurde die vorliegende Erfindung ausgeführt.
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Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, welche das Prinzip der Bestrahlung der
Oberfläche eines Formgegenstands, welcher aus einer
Polyesterharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung geformt ist, mit einem Kohlendioxidgaslaser
zeigt.
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Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, welche das Prinzip der Bestrahlung der
Oberfläche eines Formgegenstands, welcher aus einer
Polyesterharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung geformt ist, mit einem YAG-Laser zeigt.
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Das thermoplastische Polyesterharz, welches in der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, betrifft einen im wesentlichen linearen, gesättigten Polyester.
Beispielsweise sind Homopolymere oder Copolymere mit einer wiederkehrenden
Einheit oder mit mindestens zwei verschiedenen wiederkehrenden Einheiten, wie
Butylenterephthalat, Ethylenterephthalat, Butylennaphthalindicarboxylat und
Ethylennaphthalindicarboxylat oder Gemischen davon bevorzugt. Beispiele der
Homopolymere sind Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat
(PET),
Polybutylennaphtalindicarboxylat (PBN), Polyethylennaphthalindicarboxylat
(PEN) und Gemische davon.
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Es ist erforderlich, daß die vorgenannten Polyesterharze eine Grenzviskosität
aufweisen, bei welcher die Polyester formbar sind.
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Der Graphit, welcher in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weist eine
kristalline Struktur auf, und sein durchschnittlicher Teilchendurchmesser liegt im
Bereich von 0,1 bis 150 um. Die Form des Graphits ist im allgemeinen
schuppenähnlich, teilchenförmig, massiv oder bodenähnlich. Daher können auch
Graphite, welche anders als reine Graphite des hexagonalen Systems sind,
Beschriftungs- bzw. Markierungseigenschaften aufweisen, ebenfalls in der
vorliegenden Erfindung verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung wird
der Graphit in das thermoplastische Polyesterharz in einem solchen Verhältnis
eingemischt, daß die Menge des Graphits, bezogen auf die Gesamtmenge dieser
Komponenten, 0,001 bis 2 Gew.-% beträgt. Wenn die Menge von weniger als
10 ppm (0,001 Gew.-%) beträgt, zeigt die resultierende
Polyesterharzzusammensetzung keinerlei Beschriftungseigenschaften. Die obere Grenze bezüglich der
Menge des Graphits beträgt 2 Gew.-%, da die Beschriftungswirkung nicht weiter
verbessert wird, auch wenn sie 2 Gew.-% überschreitet. Es ist ebenfalls
bevorzugt, eine geringe Menge des Graphits einzumischen, um eine überschüssige
Menge des Graphits zum Färben eines Formgegenstands zu verhindern.
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Der verwendete Graphit liefert die Beschriftungswirkung, auch wenn er in einer
sehr geringen Menge verwendet wird, da er ein sehr hohes
Absorptionsvermögen hinsichtlich Laserlicht aufweist. Ferner weist der Graphit vorteilhaft
geringe Färbeeigenschaften, im Vergleich mit Ruß, auf. Beispielsweise wird 0,01
Gew.-% Ruß in einen Polyester eingemischt und somit die resultierende
Zusammensetzung gefärbt (wird dunkelgrau), wohingegen ein Polyester, der die
gleiche Menge des Graphits enthält, seine Farbe zu einem geringen Ausmaß
ändert.
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Des weiteren liefert der Graphit eine hervorragende Änderung (Kontrast) von
einem nicht bestrahlten Teil, wenn mit Laserlicht bestrahlt. Beispielsweise ist ein
Formgegenstand, der aus einer Zusammensetzung, welche 0,001 bis 0,005
Gew.-% Graphit enthält, gebildet ist, genauso weiß wie eine Zusammensetzung,
die kein Graphit enthält. Unter Bestrahlung mit einem YAG-Laser wird ein mit
dem YAG-Laser markierter Teil schwarz. Das bedeutet, daß der mit dem
Laserlicht bestrahlte Teil einen so hohen Kontrast zeigt, wie der von Briefmarken mit
einer schwarzen Tinte.
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Des weiteren ändert sich die Zusammensetzungsfarbe von weiß zu dunkelgrau
oder schwarz, wenn die Menge des Graphits erhöht wird. Wenn die Menge so
groß ist wie 1 bis 2 Gew.-%, wird die Zusammensetzung schwarz gefärbt. Wenn
diese schwarze Zusammensetzung (Formgegenstand) mit einem Laser bestrahlt
wird, wird der bestrahlte (markierte) Teil weiß.
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Wenn andererseits ein CO&sub2;-Laser verwendet wird, wird der bestrahlte, markierte
Teil weiß. Es ist daher bevorzugt, nicht nur eine sehr geringe Menge Graphit,
sondern weiter auch ein Pigment oder einen Farbstoff, welcher eine Farbe
aufweist, einzumischen, um einen hohen Kontrast herzustellen.
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Die Polyesterharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann weiter (c)
ein Brom-enthaltendes Flammschutzmittel und (d) ein Antimon-enthaltendes
Flammschutzhilfsmittel zusätzlich zu dem Graphit enthalten.
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Beispiele des Brom-enthaltenden Flammschutzmittels (c), welches in der
vorliegenden Erfindung bevorzugt ist, schließen ein bromiertes
Polycarbonatflammschutzmittel (I) vom Bisphenol-A-Typ, ein bromiertes Epoxyharz vom Bisphenol-
A-Typ und/oder ein modifiziertes Produkt (II), welches durch Blockieren von
teilweise oder allen terminalen Glycidylgruppen davon erhalten wird, ein
bromiertes Diphenyletherflammschutzmittel (III), ein bromiertes Imidflammschutzmittel
(IV) und ein bromiertes Polystyrolflammschutzmittel (V) ein.
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Als das vorgenannte bromierte Polycarbonatflammschutzmittel (I) vom Bisphenol-
A-Typ sind beispielsweise Verbindungen der folgenden Formel (I) bevorzugt.
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worin
Y¹
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oder
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darstellt,
Y²
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oder
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darstellt,
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die X-Reste Bromatome, n eine ganze Zahl von 2 bis 30 und i, j, k und h jeweils
eine ganze Zahl von 1 bis 4 sind.
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Als das vorgenannte bromierte Epoxyharz vom Bisphenol-A-Typ und/oder
modifiziertes Produkt (II), das durch Blockieren von teilweise oder allen der terminalen
Glycidylgruppen davon erhalten wird, sind beispielsweise die Verbindungen der
folgenden Formel (II) bevorzugt.
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worin die X-Reste Bromatome, i und j jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 4 und m
ein durchschnittlicher Polymerisationsgrad im Bereich von 0 bis 40 sind.
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Als das vorgenannte bromierte Diphenyletherflammschutzmittel (III) sind
beispielsweise Verbindungen der folgenden Formel (III) bevorzugt
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worin die X-Reste Bromatome und i' eine ganze Zahl von 1 bis 5 sind. Als das
vorgenannte bromierte Imidflammschutzmittel (IV) sind z. B. Verbindungen der
folgenden Formel (IV) bevorzugt
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worin die X-Reste Bromatome und i eine ganze Zahl von 1 bis 4 sind.
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Als das vorgenannte bromierte Polystyrolflammschutzmittel (V) sind
beispielsweise Verbindungen der folgenden Formel (V) bevorzugt
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worin X ein Bromatom, i eine ganze Zahl von 1 bis 4 und 1 ein durchschnittlicher
Polymerisationsgrad im Bereich von 0 bis 40 sind.
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Beispiele des Antimon-enthaltenden Flammschutzhilfsmittels (d), welches in der
vorliegenden Erfindung bevorzugt wird, schließen Sb&sub2;O&sub3; und/oder
pNa&sub2;O · Sb&sub2;O&sub5; · qH&sub2;O ein, worin p 0 bis 1 und q 0 bis 4 sind. Diese
Flammschutzhilfsmittel werden eingemischt, um die flammschützende Wirkung zu verbessern.
Obwohl nicht spezifisch beschränkt, beträgt der Teilchendurchmesser davon
vorzugsweise 0,02 bis 5 um. Das Flammschutzhilfsmittel kann mit einer
Epoxyverbindung, einer Silanverbindung, einer Isocyanatverbindung, einer
Titanatverbindung oder dergleichen, sofern erforderlich, oberflächenbehandelt sein.
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Die vorgenannten Flammschutzmittel der Formeln (I) bis (V) sind per se bekannt.
Die Menge des Flammschutzmittels, bezogen auf das Gesamtgewicht an
Polyesterharz, Graphit und Komponenten (c) und (d), beträgt 2 bis 25 Gew.-%,
vorzugsweise 8 bis 20 Gew.-%.
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Die Menge des Flammschutzhilfsmittels, bezogen auf die vorgenannte
Gesamtmenge, beträgt 2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 10 Gew.-%. Es ist
bevorzugt, das Flammschutzhilfsmittel in einer Menge von 20 bis 70 Gew.-%,
bezogen auf das Flammschutzmittel (c), einzumischen. Wenn die Menge des
Flammschutzhilfsmittels, bezogen auf die vorgenannte Gesamtmenge, 15 Gew.-%
überschreitet, fördert das Flammschutzmittel manchmal unerwünschterweise die
Zersetzung des Harzes oder der Hilfsmittel, wodurch die Festigkeit des
resultierenden Formgegenstands vermindert wird.
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Die erfindungsgemäße Polyesterharzzusammensetzung ist vorzugsweise eine
Zusammensetzung, welche umfaßt
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(a) ein thermoplastisches Polyesterharz
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(b) einen Graphit, als einziges Laserlicht-absorbierendes Mittel mit einem
durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 bis 150 um,
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(c) ein Brom-enthaltendes Flammschutzmittel und
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(d) ein Antimon-enthaltendes Flammschutzhilfsmittel, und worin, bezogen auf
das Gesamtgewicht der Komponenten (a), (b), (c) und (d), der Gehalt der
Kom
ponente (a) 58 bis 96 Gew.-%, der Gehalt der Komponente (b) 0,001 bis 2
Gew.-%, der Gehalt der Komponente (c) 2 bis 25 Gew.-% und der Gehalt der
Komponente (d) 2 bis 15 Gew.-% betragen.
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Die Polyesterharzzusammensetzung kann nicht mehr als 70 Gew.-% eines
anorganischen Füllmittels (e), sofern erforderlich, enthalten. Es ist
selbstverständlich bevorzugt, andere thermische Stabilisatoren, Pigmente,
Phosphorenthaltende Flammschutzmittel, etc., in Kombination mit dem anorganischen
Füllmittel einzumischen. Das anorganische Füllmittel (e), welches in der
vorliegenden Erfindung verwendbar ist, wird beispielsweise aus faserförmigen
Materialien, wie Glasfasern, Kohlefasern, Stahlfasern, Keramikfasern,
Kaliumtitanatwhisker und Borwhisker; und Pulvern, Feststoffteilchen oder Schichten aus Kaolin,
Ton, Wollastonit, Talk, Glimmer, Kaliumcarbonat, Bariumsulfat, Glasperlen,
Glasschuppen etc., ausgewählt.
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Die Polyesterharzzusammensetzung kann leicht durch ein bekanntes Verfahren,
das im allgemeinen zur Herstellung von herkömmlichen Harzzusammensetzungen
verwendet wird, mittels einer im allgemeinen zur Herstellung von herkömmlichen
Harzzusammensetzung verwendeten, bekannten Ausstattung hergestellt werden.
Beispielsweise stehen (1) ein Verfahren, worin alle Komponenten gemischt
werden und das Gemisch geschmolzen, geknetet und mit einem Extruder
extrudiert wird, um Pellets herzustellen; (2) ein Verfahren, worin Pellets von einigen
der vorgenannten Komponenten und Pellets von den Resten der vorgenannten
Komponenten zunächst separat hergestellt werden und anschließend alle Pellets
in vorbestimmten Mengen gemischt werden und geformt werden, um einen
Formgegenstand mit der beabsichtigten Zusammensetzung zu erhalten; und (3)
ein Verfahren, worin eines oder mindestens zwei der vorgenannten
Komponenten direkt in eine Formvorrichtung eingespeist werden, zur Verfügung. Es ist
ebenfalls bevorzugt, ein feines Pulver von einigen der vorgenannten
Komponenten mit den übrigen Komponenten zu mischen, da diese Komponenten einheitlich
gemischt werden können.
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Wie vorgenannt beschrieben, macht die vorliegende Erfindung folgendes klar.
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Eine Polyesterharzzusammensetzung, die 0,001 bis 2,0 Gew.-% eines Graphits
mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 150 um und mit einer
pulverigen, schuppenähnlichen, bodenähnlichen (soil) oder massiven
Kristallstruktur enthält, weist markierende Eigenschaften auf. Wenn die
Polyesterzusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann Markieren
mit stark kontrastierendem Zeichen mit einer Linienbreite von 0,1 mm oder
weniger mit einem YAG-Laser und einem CO&sub2;-Laser ausgeführt werden.
Außerdem macht die vorliegende Erfindung auch deutlich, daß Graphit ein hohes
Absorptionsvermögen für Laserlicht aufweist, so daß die
Markierungseigenschaften verbessert sind, selbst wenn diese Komponenten in sehr geringer
Menge vorliegen und daß Graphit geringe Färbeeigenschaften aufweist, so daß
diese Komponenten den Farbton des erhaltenen Formgegenstands nicht
einschränken.
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Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anschließend mit Bezugnahme auf
die Beispiele beschrieben.
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In der vorliegenden Erfindung (Beispiele) wurde das Beschriften bzw. Markieren
mit einem YAG-Laser und CO&sub2;-Laser ausgeführt.
(i) Beschriftungsverfahren mit einem Kohlendioxidgaslaser:
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Das Markieren bzw. Beschriften wurde an bzw. auf einem Formgegenstand, der
aus einer Polyesterharzzusammensetzung, welche eine vorbestimmte Menge an
Ruß oder Ruß und Graphit enthielt, mittels eines
Chargenübertragungs-Maskenverfahren durchgeführt, worin eine Maske zum Schreiben von Zeichen,
Symbolen, Markierungen, Strichcodes, etc., im voraus hergestellt wurde und
Maskenmusterbilder auf die Oberfläche des vorgenannten Formgegenstands übertragen
wurden, indem eine Bildbildungslinse eingestellt wurde und die Oberfläche mit
einem Laser durch die Maske bestrahlt wurde. Das Markieren bzw. Beschriften
wurde gemäß dem folgenden Prinzip durchgeführt, wobei das Vorgehen mit
Bezugnahme auf Fig. 1 erklärt wird. In Fig. 1 wird das Laserlicht an einem
Reflexionsspiegel 11 reflektiert und durch eine zylindrische Linse 12 geleitet, und
ein Bild wird durch eine Schablone (Maske) 13 auf einer Oberfläche eines
Formgegenstands mit einer Miniskuslinse 14 gebildet.
(ii) Beschriftungsverfahren mit einem YAG-Laser:
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Das Beschriften mit einem YAG-Laser wurde gemäß dem in Fig. 2 gezeigten
System durchgeführt. Das aus einem Laserkopf 16 emittierte Laserlicht wird
durch zwei Deflektionsspiegel geführt, und die Markierung bzw. Beschriftung
wird auf einer Oberfläche eines Formgegenstands mit einer Fokuslinse 18
bewirkt. In Fig. 2 zeigen die Nummern 15 und 17 Galvanometer zum Einstellen
der Deflektionsspiegel an.
(iii) Bewertung der Beschriftungseigenschaften
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Die Beschriftungseigenschaften werden anhand eines Schaumzustands, der
Linienfeinheit, (Foto)Ätzen und dem Kontrastverhältnis bewertet.
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Der Schaumzustand betrifft einen Zustand eines Phänomens, in welchem Ruß
und Graphit, die in einem Formgegenstand enthalten sind, Laserlicht unter
Erzeugung von Wärme absorbieren und die umgebenden Polymere unter Bildung
einer Beschriftung thermisch zersetzt und geschäumt werden. Das Schäumen
erfolgt in einem Mikrozustand und wurde mit einem Elektronenmikroskop
beobachtet.
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Die Linienfeinheit wurde auf Grundlage dessen bewertet, ob eine Beschriftung
mit Zeichen, welche eine Linienbreite von 0,1 mm oder weniger aufweisen,
durchgeführt werden konnte oder nicht.
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Das Ätzen wurde bewertet, indem ein beschrifteter Teil hinsichtlich der Tiefe mit
einem Oberflächenrauhigkeitstestgerät gemessen wurde. Es kann gesagt
werden, daß das Ätzen das Ausmaß hinsichtlich der Garantie bezüglich des
Markierens quantitativ zeigt (Ausmaß bzw. Grad der Konservierbarkeit der
Beschriftung).
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Hinsichtlich des Kontrastverhältnisses wurde die Hintergrundluminanz (Back
Luminance) (BL) und eine charakteristische Luminanz (CL) gemessen. Die
Luminanz wird in einer Einheit von cd/cm² angeführt und das Streulicht mit einer
Luminanz von 500 ± 50 Lux wurde als dasjenige betrachtet, das als eine
Randbedingung bzw. Seiteneffekt ("side constraint") beobachtet wurde. Das
Kontrastverhältnis wurde auf Basis von BL : CL bewertet.
Beispiel 1 (Probennummern 1 bis 10) und Vergleichsbeispiel 1 (Probennummern
21 und 22)
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Die Probennummern 1 bis 10, welche Polyester und verschiedene Mengen an
Graphit und Ruß enthielten, wurden hergestellt und in blockartige Gegenstände
gemäß einem üblichen Verfahren geformt. Die erhaltenen Formgegenstände
wurden hinsichtlich der Beschriftungseigenschaften mit einem YAG-Laser
(Lasermarker SL 475E, vertrieben durch NEC Corp.) bewertet. Tabelle 1 zeigt die
Polyesterharzzusammensetzungen (der Graphitgehalt) und die
Bewertungsergebnisse.
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Zusätzlich wurden als Vergleichsbeispiel 1 Zusammensetzungen
(Probennummern 21 und 22) hergestellt, die Polybutylenterephthalat (PBT) und Ruß anstelle
von Graphit enthielten und hinsichtlich ihrer Markierungseigenschaften bewertet.
Tabelle 1 zeigt ebenfalls die Zusammensetzungen und die Ergebnisse der
Markierungseigenschaften.
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Proben 1 und 6 geben Vergleichsbeispiele wieder.
Tabelle 1
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Bemerkungen:
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*1: Polybutylenterephthalat
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*2: Polybutylennaphthalat
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*3: Polyethylennaphthalat
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*4: CSPE, erhältlich von Nippon Kakuen Kogyo K. K.
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*5: Denka Ruß, erhältlich von Denki Kagaku Kogyo K. K.
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(Diese Bemerkungen sind auf die nachfolgenden Tabellen anwendbar.)
Beispiel 2 (Probennummern 11 bis 17) und Vergleichsbeispiel 2 (Probennummern
23 und 24)
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Tabelle 2 zeigt die Zusammensetzungen der Polyesterharz-Formgegenstände,
welche gemäß einem üblichen Verfahren hergestellt wurden, und die
Bewertungsergebnisse der Markierungseigenschaften davon mit einem CO&sub2;-Laser
(Unimark 400, vertrieben durch Ushio Inc.).
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Probe 11 stellt ein Vergleichsbeispiel dar.
Tabelle 2
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Die vorgenannten Beispiele 1 und 2 und die Vergleichsbeispiele 1 und 2 zeigen
deutlich, daß demgemäß, wenn die Menge an Graphit erhöht ist, das
Absorptionsvermögen bezüglich Laserlicht ansteigt und das Ätzen daher deutlich erhöht
ist. Es ist ebenfalls charakteristisch gezeigt, daß, wenn die Menge an Graphit
0,001 bis 2,0 Gew.-% beträgt, das Kontrastverhältnis besonders hoch ist.
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Hinsichtlich der Zusammensetzungen, die in den Vergleichsbeispielen
beschriebenen Ruß enthielten, trat das Schäumen ungleichförmig auf, da das Vermögen
des Rußes, Laserlicht zu absorbieren gering war und als Ergebnis wurde eine
Abnahme der Linienfeinheit, des Ätzens und des Kontrastverhältnisses gefunden.
Beispiel 3 (Proben Nr 31 bis 34)
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Verschiedene Graphitsorten wurden gesondert zu PBT gegeben und die
erhaltenen Zusammensetzungen (Formgegenstände) wurden hinsichtlich der
Wirksamkeit der Graphite zur Markierung mit einem Laser bewertet. Tabelle 3 zeigt die
Arten und die durchschnittlichen Teilchendurchmesser der Graphite und die
Ergebnisse hinsichtlich der Bewertung der Markierung mit einem CO&sub2;-Laser.
Tabelle 3
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Die Ergebnisse in der vorstehenden Tabelle 3 zeigen, daß mit einer Abnahme im
durchschnittlichen Teilchendurchmesser des Graphits, das Kontrastverhältnis
ansteigt. Der Grund dafür wird darin gesehen, daß die Zusammensetzung ein
höheres Absorptionsvermögen für Laserlicht aufweist, da ein Graphit mit einem
durchschnittlichen Teilchendurchmesser in der Oberfläche des Formgegenstands
in einem größeren Ausmaß dispergiert werden kann.
Beispiel 4 (Probennummern 41 bis 49) und Vergleichsbeispiel 3 (Probennummern
25 und 26)
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Die Probennummern 41 bis 49, welche Polyester und verschiedene Mengen an
Graphit und Ruß enthielten, wurden hergestellt und in blockartige Gegenstände
gemäß einem üblichen Verfahren geformt. Die Polyesterharzzusammensetzungen
(geformte Gegenstände) wurden hinsichtlich der Markierungseigenschaften mit
einem YAG-Laser (Lasermarker SL 475E, vertrieben durch NEC Corp.) bewertet.
Tabelle 4 zeigt die Zusammensetzungen und die Bewertungsergebnisse bezüglich
der Markierungseigenschaften.
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Zusätzlich wurden als Vergleichsbeispiel 3 Formgegenstände aus
Zusammensetzungen (Probennummern 25 und 26) hergestellt, die PBT und Ruß
mit geringer Wärmeleitfähigkeit enthielten, und die Zusammensetzungen wurden
hinsichtlich ihrer Markierungseigenschaften bewertet. Tabelle 4 zeigt ebenfalls
die Zusammensetzungen und die Ergebnisse der Markierungseigenschaften.
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Proben 41, 45 und 46 geben auch Vergleichsbeispiele wieder.
Tabelle
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Bemerkungen:
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*6: Polyethylenterephthalat
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*7: Denka-RUB von Denki Kagaku Kogyo K. K.(0,29 kcal/m.h.ºC)
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*8: MA6008 von Mitsubishi Kasei Kogyo K. K. (0,18 kcal/m·h·ºC)
Beispiel 5 (Probennummern 50 bis 55) und Vergleichsbeispiel 4 (Probennummern
27 und 28)
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Tabelle 5 zeigt die Zusammensetzungen der Polyesterharz-Formgegenstände,
welche gemäß einem üblichen Verfahren hergestellt wurden, und die
Markierungseigenschaften davon mit einem CO&sub2;-Laser (Unimark 400, vertrieben
durch Ushio Inc.).
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Probe 50 stellt ein Vergleichsbeispiel dar.
Tabelle 5
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Das vorgenannte Beispiel und Vergleichsbeispiel zeigen, daß demgemäß, wenn
die Menge an Graphit mit hoher Wärmeleitfähigkeit erhöht ist, das
Absorptionsvermögen bezüglich Laserlicht ansteigt und das Ätzen daher deutlich
erhöht ist. Es ist ebenfalls charakteristisch gezeigt, daß, wenn die Menge an
Graphit 0,001 bis 2,0 Gew.-% beträgt, das Kontrastverhältnis besonders hoch
ist.
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Die im Vergleichsbeispiel beschriebenen Zusammensetzungen enthielten Ruß, in
welchem die Graphitbildung nicht fortgeschritten war und dessen
Sekundärstruktur nicht entwickelt war. Die Fähigkeit des Rußes, Laserlicht zu
absorbieren, war daher gering und das Schäumen erfolgte uneinheitlich. Als ein
Ergebnis davon wurde eine Abnahme hinsichtlich des Ätzens und des
Kontrastverhältnisses festgestellt.
Beispiel 6 (Proben Nr. 56 bis 59)
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Verschiedene Graphite wurden gesondert zu PBT gegeben und die erhaltenen
Zusammensetzungen (Formgegenstände) wurden hinsichtlich der Wirksamkeit
der Graphite für die Markierung mit einem Laser bewertet. Tabelle 6 zeigt die
Arten und die durchschnittlichen Teilchendurchmesser der Graphite, die
Ergebnisse der Bewertungen hinsichtlich der Markierung mit einem CO&sub2;-Laser,
Flammschutzmittel und die Ergebnisse eines Tests hinsichtlich Flammschutz.
Tabelle 6
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Bemerkungen:
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*9: UL-94-Test: Fünf Teststücke [Dicke: 0,08 cm] wurden hinsichtlich Flammschutz
gemäß dem in Subject 94 UL-94 von Underwriters Lab. beschriebenen
Verfahren geprüft.
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*10: FG 7100 (bromiertes Polycarbonat), erhältlich von Teijin Chemicals, Ltd.
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*11: ATOX-s (Antimontrioxid), erhältlich von Nippon Seiko K. K.
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Die Ergebnisse in der vorstehenden Tabelle 6 zeigen, daß je kleiner der
durchschnittliche Teilchendurchmesser ist, desto höher das Kontrastverhältnis
ist. Es wird angenommen, daß der Grund dafür darin liegt, daß die
Zusammensetzung ein höheres Absorptionsvermögen für Laserlicht aufweist, da
ein Graphit mit einem kleineren Teilchendurchmesser in der Oberfläche des
Formgegenstands in einem geringeren Ausmaße dispergiert ist.