JP2004276558A

JP2004276558A - Thermoplastic resin character printing body

Info

Publication number: JP2004276558A
Application number: JP2003074925A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Ishikawa; 宏敏石川
Original assignee: Shachihata Inc
Current assignee: Shachihata Inc
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-19
Also published as: JP4101683B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoplastic resin character printing body, wherein, in a laser engraving, a surrounding resin except a part irradiated with a laser beam is prevented from being melted and at the same time, a sharp edge can be obtained to obtain a clear stamping shade, and a resin of a part irradiated with the laser beam is completely burnt and vaporized, and even when a deep engraving is performed, there exists no possibility of forming a sticky character printing body, and no scum is generated, and it is therefore possible to make a washing process after processing unnecessary. <P>SOLUTION: The thermoplastic resin printing body is composed by mixing and molding a thermoplastic resin, a calcium silicate whisker and if necessary, an additive or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、スタンプ台や朱肉などのインキを転写する非多孔質タイプの熱可塑性樹脂印字体に関するものであって、特にレーザ加工用の熱可塑性樹脂印字体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スタンプ台や朱肉などのインキを転写する非多孔質タイプの熱可塑性樹脂印字体は、特開平４−２０２３４４号、特開平６−２０６３６６号、実開平６−９９６３号などが公知となっている。また、熱可塑性樹脂印字体をレーザ加工機で彫刻する方法として、特開平１０−３３７９４３号などが公知となっている。また、レーザ加工機で彫刻された印字体の刻印形状として、特開平６−２３４２６２号が公知となっている。
しかし、従来の熱可塑性樹脂印字体にレーザ彫刻を施すと、レーザビームが照射された部分の樹脂が燃焼蒸発するだけでなく、その周辺の樹脂も溶融してしまうので、図１（ａ）のような印字体となってしまってシャープなエッジを有する印字体を得ることができなかった。よって、インキを含浸させた時の印影は、ぼやけた感じになったり、にじみが生じたりしていた。また、樹脂が過剰に溶融してしまって、べたついた印字体となる欠点があった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−２０２３４４号公報
【特許文献２】
特開平６−２０６３６６号公報
【特許文献３】
実開平６−９９６３号公報
【特許文献４】
特開平１０−３３７９４３号公報
【特許文献５】
特開平６−２３４２６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明はレーザ彫刻時において、不必要な部分の溶融を防止すると同時に、シャープなエッジが得られ鮮明な印影を得ることができる熱可塑性樹脂印字体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成する為の手段として、熱可塑性樹脂、珪酸カルシウムウイスカ、及び、必要に応じて添加剤等を混合成形して得られる熱可塑性樹脂印字体を用いる。
【０００６】
以下、本発明において使用する材料について説明する。
本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリ−１，２−ブタジエン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸メチルエステル、アクリル酸エチルエステル、アクリル酸プロピルエステル、アクリル酸ブチルエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリカーボネート、共重合ポリエステル、脂肪族ポリエステル、酢酸セルロース、ポリ乳酸、ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー、ポリブチレン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリジエン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化物系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。前記熱可塑性樹脂は、融点が５０℃〜１５０℃のものが好ましく用いられる。
前記熱可塑性樹脂の中で、耐侯性、耐薬品性、成形性等物理的側面からポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー、ポリブチレン系熱可塑性エラストマーなどのポリオレフィン系樹脂が最も好ましく用いられる。
【０００７】
さらに本発明には珪酸カルシウムウイスカを配合する。珪酸カルシウムウイスカは、水酸化カルシウムと酸化珪素と水を原料として水熱合成によって得られるものであって、ワラスナイトと同じ珪酸カルシウム系（６ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・Ｈ_２Ｏ）のウイスカである。平均繊維長４μｍ平均繊維径０．４μｍであって、コンパウンド後は平均繊維長０．４μｍ平均繊維径０．０４μｍ程度になると考えられる。
具体的には、ゾノハイジ（商品名：宇部マテリアル株式会社製珪酸カルシウムウイスカ）などを用いることができる。
【０００８】
更に、本発明では添加物等も必要に応じて使用することができる。例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール共重合体、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミン、パラフィン、ワックス、高級脂肪酸、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、非イオン界面活性剤などの滑剤、アミン系の老化防止剤、ワセリン、可塑剤などの軟化剤などを有効量添加することができる。
【０００９】
さらに、本発明においてはカーボンブラック、ニグロシン、弁柄、群青等の着色剤を任意に添加することもできる。前記着色剤を混入させることで鮮やかな色のシートを得ることができる。
【００１０】
次に、本発明の熱可塑性印字体の作成方法について説明する。
まず二本ロールやニーダーに珪酸カルシウムウイスカ、必要に応じて添加剤を投入し、加熱しながら撹拌する。次に、熱可塑性樹脂チップを加え熱可塑性樹脂の融点以上の温度にしながら更に混合する。次に、この混合物をロールにてシート体に成形し空冷する。こうして、まず中間のシート体が作成される。
当該シート体は熱可塑性樹脂中に、珪酸カルシウムウイスカが渾然一体かつ均一に分散された状態となっており、また、固結化した硬質シートとなっているので容易に変形することがない。
次に、炭酸ガスレーザ加工機やＹＡＧレーザ加工機を用い、前記熱可塑性樹脂シート体に対して非印面部分を０．１〜１０ｍｍ程度の深度に彫刻することにより図１（ｂ）又は（ｃ）のような印面を形成した後、適当なサイズに切断して本発明の熱可塑性印字体を得ることができる。
【００１１】
レーザ加工時において、何故前記熱可塑性印字体が不必要な部分の溶融を防止し、シャープなエッジと適切な彫刻深度を形成して優れた加工精度を達成するのかは不明であるが、珪酸カルシウムウイスカの代替として珪酸や珪酸カルシウムを使用した場合や硫酸マグネシウムウイスカを使用した場合では本発明のような結果を得ることができなかったことから、珪酸カルシウムであることとウイスカであることは絶対条件であると思われる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれら実施例により何等限定されるものではない。
珪酸カルシウムウイスカ２０重量部をニーダーに投入し９０℃に加熱しながら撹拌する。次に、ポリエチレン樹脂チップ（融点８０℃）１００重量部を加え、熱を９０℃に保ちながら更に混合する。そうすると、ポリエチレン樹脂が溶融し、均一に混合された混合物が得られる。次に、この混合物をロールにてシート体に成形し空冷する。
以上の手順によって中間的なシート体が作成される。当該シート体は、ポリエチレン樹脂シート中に珪酸カルシウムウイスカが均一に分散された状態となっており、すべての物質が固結しているので、指で押しても全く変形しない硬質シートとなる。
次に、炭酸ガスレーザ加工機を用い、前記熱可塑性樹脂シート体に印面部（印面紋様保持部分）０．２ｍｍ、ショルダー部（印面台形部分）の最大深度０．８ｍｍであって図１（ｂ）の刻印形状になるようにレーザビームを照射すると、レーザビームが照射された部分の樹脂のみが燃焼蒸発し、レーザビームが照射されなかった部分の樹脂は全く何も変化しなかった。よって、極めてシャープなエッジを有する印面を形成することができた。これを所要なサイズに切断すると本発明の熱可塑性印字体を得ることができた。
【００１３】
ここで、実施例に配合されている珪酸カルシウムウイスカを除いた以外は同様に作成した比較例１、実施例１に配合されている珪酸カルシウムウイスカを酸化チタン、珪酸アルミ、モスハイジ（宇部マテリアル株式会社製硫酸マグネシウムウイスカ）、にそれぞれ変更した比較例２、比較例３、比較例４をそれぞれ同じ条件で作成した。
実施例及び各比較例を炭酸ガスレーザ（加工条件：出力５Ｗ、加工速度３００ｍｍ／ｓｅｃ）で加工したときの比較を表に示す。
【００１４】

○・・・レーザビーム非照射部分の樹脂が全く溶融せず、シャープなエッジの印面を形成した。
△・・・レーザビーム非照射部分の樹脂が少し溶融し、がたついた印面を形成した。
×・・・レーザビーム非照射部分の樹脂がかなり溶融し、垂れた印面を形成した。
【００１５】
【効果】
本発明による熱可塑性樹脂印字体は、レーザ彫刻時にレーザビームが照射された部分の周辺樹脂を全く溶融しないので、シャープなエッジを有する印字体を得ることができる。よって、インキを含浸させると、インキ吸蔵量も充分で、にじみやかすれのない鮮明な捺印が可能な印判を提供することができる。
また、レーザビームが照射された部分の樹脂が完全に燃焼蒸発するので、深い深度の彫刻をしてもべたついた印字体になることは無く、彫刻カスも発生しないので、加工後の洗浄工程が不要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例及び本発明の説明図[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a non-porous type thermoplastic resin printed body for transferring ink such as a stamp table and vermilion, and more particularly to a thermoplastic resin printed body for laser processing.
[0002]
[Prior art]
Non-porous thermoplastic resin prints for transferring ink such as a stamp stand and vermilion are known in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-202344, 6-206366, and 6-9963. As a method of engraving a thermoplastic resin printed body with a laser beam machine, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-337943 is known. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-234262 is known as an engraved shape of a print body engraved by a laser processing machine.
However, when laser engraving is performed on a conventional thermoplastic resin printed body, not only the resin in the portion irradiated with the laser beam is burned and evaporated, but also the surrounding resin is melted. As a result, a printed body having a sharp edge could not be obtained. Therefore, the imprint when impregnated with the ink was blurred or blurred. Further, there is a disadvantage that the resin is excessively melted to give a sticky printed body.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-4-202344 [Patent Document 2]
JP-A-6-206366 [Patent Document 3]
JP-A-6-9963 [Patent Document 4]
JP 10-337943 A [Patent Document 5]
JP-A-6-234262
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a thermoplastic resin printed body that can prevent unnecessary portions from being melted at the time of laser engraving, and at the same time, can obtain a sharp edge and a clear imprint.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a means for achieving the above object, a thermoplastic resin, a calcium silicate whisker, and a thermoplastic resin printed body obtained by mixing and molding additives and the like as necessary are used.
[0006]
Hereinafter, the materials used in the present invention will be described.
The thermoplastic resin used in the present invention is polyethylene, polypropylene, polybutylene, poly-1,2-butadiene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, methyl acrylate , Ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, polyurethane, polystyrene, polyvinyl chloride, polyester, polycarbonate, copolymerized polyester, aliphatic polyester, cellulose acetate, polylactic acid, polyethylene thermoplastic elastomer, polypropylene Thermoplastic elastomer, polybutylene-based thermoplastic elastomer, polyurethane-based thermoplastic elastomer, polystyrene-based thermoplastic elastomer, polydiene-based thermoplastic elastomer, polychloride-based It may be a thermoplastic resin such as thermoplastic elastomer. The thermoplastic resin having a melting point of 50 ° C to 150 ° C is preferably used.
Among the thermoplastic resins, polyethylene, polypropylene, polybutylene, polyethylene-based thermoplastic elastomer, polypropylene-based thermoplastic elastomer, polyolefin-based resin such as polybutylene-based thermoplastic elastomer from the physical aspects such as weather resistance, chemical resistance, and moldability. Is most preferably used.
[0007]
Furthermore, calcium silicate whiskers are blended in the present invention. Calcium silicate whiskers, calcium hydroxide and silicon oxide and water be those obtained by hydrothermal synthesis as a raw material, a whisker of the same calcium silicate and wollastonite _{(6CaO · 6SiO 2 · H 2} O). The average fiber length is 4 μm and the average fiber diameter is 0.4 μm. After compounding, the average fiber length is 0.4 μm and the average fiber diameter is considered to be about 0.04 μm.
Specifically, Zonoheidi (trade name: calcium silicate whisker manufactured by Ube Material Co., Ltd.) or the like can be used.
[0008]
Further, additives and the like can be used as needed in the present invention. For example, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol / polypropylene glycol copolymer, polyethylene glycol alkyl ether, polypropylene glycol alkyl ether, polyvinyl alcohol, polyallylamine, paraffin, wax, higher fatty acid, fluorine surfactant, silicone surfactant An effective amount of an agent, a lubricant such as a nonionic surfactant, an amine-based antioxidant, a softener such as petrolatum, a plasticizer, and the like can be added.
[0009]
Further, in the present invention, a coloring agent such as carbon black, nigrosine, red stalk, ultramarine blue or the like can be optionally added. A vivid color sheet can be obtained by mixing the colorant.
[0010]
Next, a method for producing the thermoplastic print of the present invention will be described.
First, a calcium silicate whisker and, if necessary, an additive are added to a double roll or a kneader, and the mixture is stirred while heating. Next, a thermoplastic resin chip is added, and the mixture is further mixed while maintaining the temperature at or above the melting point of the thermoplastic resin. Next, the mixture is formed into a sheet by a roll and air-cooled. Thus, first, an intermediate sheet body is created.
The sheet body is in a state in which calcium silicate whiskers are uniformly and uniformly dispersed in a thermoplastic resin, and is not easily deformed because it is a hardened sheet that has been consolidated.
Next, using a carbon dioxide laser beam machine or a YAG laser beam machine, the non-marked surface portion is engraved to a depth of about 0.1 to 10 mm with respect to the thermoplastic resin sheet body, as shown in FIG. After forming the stamped surface as described above, the thermoplastic printed material of the present invention can be obtained by cutting into a suitable size.
[0011]
At the time of laser processing, it is unknown why the thermoplastic printed body prevents unnecessary portions from melting and achieves excellent processing accuracy by forming a sharp edge and an appropriate engraving depth, but it is unknown. When silica or calcium silicate was used as a substitute for whisker, or when magnesium sulfate whisker was used, the results as in the present invention could not be obtained.Therefore, calcium silicate and whisker are absolute conditions. It seems to be.
[0012]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited by these examples.
20 parts by weight of calcium silicate whiskers are charged into a kneader and stirred while heating to 90 ° C. Next, 100 parts by weight of a polyethylene resin chip (melting point: 80 ° C.) is added, and the mixture is further mixed while keeping the heat at 90 ° C. Then, the polyethylene resin is melted and a uniformly mixed mixture is obtained. Next, the mixture is formed into a sheet by a roll and air-cooled.
An intermediate sheet body is created by the above procedure. The sheet body is in a state where calcium silicate whiskers are uniformly dispersed in a polyethylene resin sheet, and all the substances are solidified, so that the sheet body is a hard sheet that is not deformed at all even when pressed with a finger.
Next, using a carbon dioxide laser beam machine, the thermoplastic resin sheet body had a stamp face (print face pattern holding portion) of 0.2 mm and a shoulder portion (print face trapezoidal portion) of a maximum depth of 0.8 mm, as shown in FIG. When the laser beam was irradiated so as to have the inscribed shape, only the resin in the portion irradiated with the laser beam burned and evaporated, and the resin in the portion not irradiated with the laser beam did not change at all. Therefore, a stamp surface having an extremely sharp edge could be formed. When this was cut into a required size, the thermoplastic print of the present invention could be obtained.
[0013]
Here, Comparative Example 1 was prepared in the same manner except that the calcium silicate whisker blended in the example was removed, and calcium silicate whisker blended in the example 1 was replaced with titanium oxide, aluminum silicate, and Moss Heidi (Ube Material Co., Ltd.). Comparative Example 2, Comparative Example 3, and Comparative Example 4 were respectively manufactured under the same conditions.
The table below shows a comparison between the working example and each comparative example processed with a carbon dioxide gas laser (processing condition: output 5 W, processing speed 300 mm / sec).
[0014]

・・・: The resin in the non-irradiated portion of the laser beam was not melted at all, and a marked face with a sharp edge was formed.
Δ: The resin in the non-irradiated portion of the laser beam was slightly melted to form a rattled stamped surface.
X: The resin in the non-irradiated portion of the laser beam was considerably melted, and a dripping mark surface was formed.
[0015]
【effect】
The thermoplastic resin printed body according to the present invention does not melt the resin around the portion irradiated with the laser beam at the time of laser engraving at all, so that a printed body having sharp edges can be obtained. Therefore, when the ink is impregnated, it is possible to provide a stamp which has a sufficient ink absorption amount and can perform clear stamping without bleeding or blurring.
In addition, since the resin in the area irradiated with the laser beam completely burns and evaporates, it does not become a sticky printed body even when engraving at a deep depth, and engraving residue does not occur, so the cleaning process after processing is not necessary. Not required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of a conventional example and the present invention.

Claims

A thermoplastic resin print obtained by mixing and molding a thermoplastic resin, calcium silicate whiskers, and additives as necessary.