JP2007510547A - 有色レーザマーキング - Google Patents
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Abstract
Description
1.材料自体上に(固有反応)行い、あるいは
2.書込み媒体上に行い、それを書き込まれる材料に外部から転写する。
・どんな汚れ、および/または着色剤の後からのにじみ/白華/剥離も防止される。
・実際のマーキングおよび書込みプロセスの後の望ましくない洗浄ステップが省ける。
・後の使用中のマーキングおよび書込みの色堅ろう性が保証される。
・全ての有機および無機顔料の使用が可能である。
マイカ+TiO2+SiO2+TiO2
マイカ+TiO2+SiO2+TiO2/Fe2O3
マイカ+TiO2+SiO2+(Sn、Sb)O2
SiO2フレーク+TiO2+SiO2+TiO2
特に好ましいレーザ光吸収性物質は、アントラセン、ペリレン/リレン、例えば、テリレンテトラカルボキシジイミドおよびクアテリレンテトラカルボキシジイミド、ペンタエリスリトール、水酸化リン酸銅、二硫化モリブデン、酸化アンチモン(III)、オキシ塩化ビスマス、炭素、アンチモン、Sn(Sb)O2、TiO2、ケイ酸塩、SiO2フレーク、金属酸化物で被覆されたマイカおよび/またはSiO2フレーク、導電性顔料、硫化物、リン酸塩、BiOCl、またはそれらの混合物などである。
・包装業界において(バッチ番号、使用期間、メモ)
・セキュリティ分野において(偽造防止(forgery−proof)の符号付けおよび標識付け)
・自動車および航空機業界において(ケーブル、プラグ、スイッチ、コンテナ、機能性部品、チューブ、蓋、ハンドル、レバーなど)
・医療技術において(設備、機器、インプラント)
・農業において(動物への印付け)
・電気工学/電子工学において(ケーブル、プラグ、スイッチ、機能性部品、型式プレート、定格プレート)
・装飾分野において(ロゴ、全ての種類の設備用の型式呼称、コンテナ、玩具、道具、個々の印付け)
本発明はまた、本発明による方法によってカラーでマーキングまたは書き込まれたプラスチックにも関する。
実施例
酢酸エチル 18.5g
PVB(ポリビニルブチラール、Pioloform(登録商標)、Wacker−Chemie) 1.5g
Sn(Sb)O2(d50値<1.1μm)(Du Pont) 3〜5g
最初に導入しておいた溶媒酢酸エチルにポリビニルブチラールを溶解し、十分に撹拌する。続いてその中にエネルギー吸収剤Sn(Sb)O2を入れて撹拌し、均一なペーストを調製する。エネルギー吸収剤の量は、着色剤のエネルギー吸収に依存し、それに合わせて設定すべきである。
30μmのハンドコーターを使用して、このペーストを厚さ5〜250μm、好ましくは23μmのポリエステルフィルムに塗布し、乾燥させる。
例えば、PE(ポリエチレン)で被覆されたポリプロピレンフィルム(PuetzのWaloten(登録商標)フィルム)を使用して、約140℃でホットラミネーションを行うことができる。
酢酸エチル 18.5g
PVB(ポリビニルブチラール、Pioloform(登録商標)、Wacker−Chemie) 1.5g
ガスブラック(d50値<17nm)(DegussaのSpecial Black 6) 2.0g
実施例1と同様に処理を行う。使用する吸収剤は、ガスブラックである。
90μmのハンドコーターを使用して、ペーストを厚さ5〜250μmのポリエステルフィルムに塗布し、乾燥させる。ホットラミネーションによって、さらなるポリエステルフィルムまたはポリプロピレンフィルムを(実施例1に記載のように)吸収剤層に付着させることができる。
Masterblend 50(SICPA−AARBERG AG) 20g
Iriodin(登録商標)Lazerflair825(粒径<20μm)(Merck KGaA) 1g
酢酸エチル/エタノール(1:1) 10g
吸収剤Iriodin(登録商標)Lazerflair825を穏やかな条件下でMasterblend50に導入し、グラビア印刷によって厚さ5〜250μm、好ましくは23μmのポリエステルフィルム上に印刷する。酢酸エチル/エタノールの溶媒混合物を使用して、所望の粘度に設定することができる。塗布量は、0.5〜1g/cm2である。
粒径<1μmのSn(Sb)O2300g(Du Pont)をポリエステルマスターバッチ(10kg)に添加することによって、エネルギー吸収剤をすでに含んでいるポリエステルから支持層を製造する。続いて層厚5〜200μmのフィルムを製造する。完成したフィルムは、層の厚さに応じてエネルギー吸収剤を0.05〜10重量%含む。
酢酸エチル 20g
ニトロセルロース 2g
ポリプロピレン粉末(d50<50μm)(例えばCoathylene PB 0580、Du Pont) 6g
Cuフタロシアニン 0.2g
最初に導入しておいた溶媒酢酸エチルにニトロセルロースを溶解し、十分に撹拌する。続いてその中にポリプロピレン粉末および着色剤の銅フタロシアニンを入れて撹拌し、均一なペーストを調製する。
90μmのハンドコーターを使用して、ペーストを厚さ5〜250μmのポリエステルフィルムに塗布し、乾燥させる。
酢酸エチル 20g
ニトロセルロース 2g
ポリプロピレン粉末(d50<50μm)(例えばCoathylene PB 0580、Du Pont) 6g
酸化チタン 0.2g
実施例5と同様に処理を行う。使用された着色剤は、酸化チタンである。
90μmのハンドコーターを使用して、ペーストを厚さ5〜250μmのポリエステルフィルムに塗布し、乾燥させる。
酢酸ブチル 40g
ポリプロピレン粉末(d50<50μm) 12g
ニトロセルロース 4g
顔料等級のカーボンブラック(FW200、d50 13μm、Degussa) 0.6g
実施例5と同様に処理を行う。使用する着色剤は、顔料等級のカーボンブラックである。
厚さ5〜250μmのポリエステルフィルムにペーストを層厚225μmで塗布し、乾燥させる。
MEK(メチルエチルケトン) 40g
トルエン 22g
PVC(Tg:40〜89℃) 8.5g
エチレン・酢酸ビニルターポリマー 2.5g
着色剤 20g
高分散のケイ酸 6g
実施例5と同様に処理を行う。使用する着色剤は、例えば、酸化チタン(Kronos 2220、2222、2063S、2090、2310、Kronos International,Inc.)、またはIrgazin DPP Red(Ciba Geigy)、またはSandoplast Blue(Clariant)である。
MEK(メチルエチルケトン) 30g
酢酸ブチル 30g
シクロヘキサノン 25g
PVC/PVAコポリマー(85/15) 10g
PVB(ポリビニルブチラール) 5g
着色剤 10g
実施例5と同様に処理を行う。使用する着色剤は、例えば顔料等級のカーボンブラック(DegussaのFW−2、d50 13μm)である。
支持フィルム−エネルギー吸収剤層(実施例1〜4)を支持フィルム−書込み媒体(実施例5〜9)と一緒に置き、ホットラミネート装置(Erichson model 647)を用いて互いに貼り合わせる。この場合は加熱可能なロールを140〜175℃の温度に設定する。ホットラミネーション後、この2つのフィルムは互いに強く結合する。実施例1と同様にPEを被覆したポリプロピレンフィルム(PuetzのWaloten(登録商標)フィルム)を使用する場合は、ラミネーションを約140℃で行うことができる。
書込み媒体(実施例5〜9)を支持フィルム−エネルギー吸収剤層(実施例1〜4)に層厚225μmで塗布し、乾燥させる。
図2に示すようにポリマー含有書込み媒体をPETフィルム(厚さ:5、12、15、19、23、25、36、50μm)の書込み側に層厚0.5〜1.5μmで付着し、エネルギー吸収剤層をレーザ側に層厚0.7〜1.5μmで印刷する。
吸収剤層および書込み媒体を有する支持体−層系(図1〜4)を、以下のレーザタイプを用いた、プラスチックへの恒久的なマーキングおよび書込みに使用する。
a)Nd:YAG(cwモード)
12ワットのレーザ Trumpf laser
Nd:YAG(1064nmおよび532nm)
レーザ光量:10〜90%、cwモード
スピード:100〜1500mm/s
b)Nd:YVO4レーザ(cwモード、パルス状)
16ワットのレーザ Rofin Sinar
Nd:YVO4(1064nm)
レーザ光量:20〜90%、cwモード、パルス式
パルス周波数:10〜100kHz
スピード:400〜2000mm/s
c)Nd:YAGレーザ(パルス式)
60ワットのレーザ Baasel
Nd:YAG(1064nm)
ランプ電流 16A、パルスモード
パルス周波数:20,000Hz
スピード:200mm/s
ワブラー周波数:16Hz
パルス幅:0.05ms
cwモードでのマーキングに比べて、パルスモードでの有色書込みおよびマーキングは、
−エッジ鮮明度がより大きい
−マーキングされた箇所の表面がより滑らかである
ことを特徴とする。
(1”) プラスチック支持層
(2) レーザー感応性エネルギー吸収層
(3) ポリマー含有書き込み媒体
(3’) 追加の層
(3”) 着色層
(4) エネルギー吸収剤ドープ済み支持層
Claims (12)
- 恒久的で耐摩耗性の、プラスチックの有色書込みまたはマーキングの方法であって、互いに重なり合い支持フィルムで分離されている2層からなる層系を使用し、第1層が、エネルギー吸収剤を本来的にまたは層として含むプラスチックからなり、前記支持フィルムに接触している第2層が、書込み媒体として働き、着色剤およびポリマー成分を含み、このポリマー成分が、書込み/マーキング中にレーザの作用下で前記プラスチック表面に溶着されることを特徴とする、方法。
- 前記第1層が、1層または複数の支持層から構成され、前記エネルギー吸収剤が、これらの支持層上に、またはその間に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記エネルギー吸収剤が、炭素、金属酸化物、ケイ酸塩、SiO2フレーク、金属酸化物で被覆されたマイカおよび/またはSiO2フレーク、導電性顔料、硫化物、リン酸塩、BiOCl、アントラセン、ペリレン、リレン、ペンタエリスリトール、またはそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記プラスチック層が、エネルギー吸収剤を0.01〜20重量%含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記書込み媒体が、基本的には結合剤、着色剤、ポリマー成分、および場合によっては添加剤からなることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記結合剤が、セルロース、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリエーテル、ポリイソブチレン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記書込み媒体が、溶解した状態および/または微粒子の形の前記ポリマー成分を30〜90重量%含むことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 微粒子の形の前記ポリマー成分が、10nm〜100μmの粒径を有することを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリマー成分が、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアセタール、および前記ポリマーのコポリマー、ならびに塩化ビニル、ジカルボン酸、および酢酸ビニルもしくはヒドロキシル/アクリル酸メチルのターポリマー、またはそれらの混合物からなることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記書込み媒体が、有機および/または無機の着色剤を含むことを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記書込み媒体が、着色剤を前記ポリマー成分分画の0.1〜30重量%含むことを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法によってレーザマーキングまたはレーザ書込みされたプラスチック。
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