JP2899346B2 - レーザーマーキング性の良好な複合材料 - Google Patents

レーザーマーキング性の良好な複合材料

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は,ガラス基材と合成樹脂とよりなる複合材料
に関するものであり,該複合材料は回路基板材料,自動
車車体材料,その他の部品の材料として好適に用いられ
るものである。
(従来の技術) 従来,ガラス基材と合成樹脂とよりなる複合材料にお
いて,製品の識別,商品名,Lot.No.,バーコード,メー
カー名等を記すためのマーキングは,複合材料の表面に
刻印,ゴム印,印刷等によって行われていた。しかし,
これらの方法によるマーキングでは,時間や人手を多大
に要するので,時間短縮や省力化が望まれていた。
一方,時間短縮や省力化を可能とするマーキング方法
としてレーザーマーキング方法が知られている。しか
し,レーザーマーキング方法では,複合材料に対しては
鮮明なマークが得られないのが実情であった。
(発明が解決しようとする課題) そこで,本発明の課題は,時間短縮や省力化を可能と
するレーザーマーキングで鮮明なマークが得られるレー
ザーマーキング性の良好な複合材料の提供にある。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するために種々検討した結果,ガラス
基材と合成樹脂とよりなる複合材料において,ガラス基
材にレーザー光吸収性物質を付着させておいて複合材料
を調製し,レーザーマーキングを行うと鮮明なマークが
得られるという知見を得,本発明に到達した。すなわ
ち,本発明の要旨は次に述べる通りである。
レーザー光吸収性物質を付着させたガラス基材と合成
樹脂からなり,レーザー光吸収性物質のガラス基材100
重量部に対する付着量が5×10-5〜4×10-3重量部であ
ることを特徴とするレーザーマーキング性の良好な複合
材料。
本発明において、ガラス基材におけるガラスは,Eガラ
ス,Cガラス,Sガラス等いずれでもよく,これらのガラス
は,一般に波長3μm以下の光の吸収が少ない。そし
て,これらのガラス繊維として,あるいはさらに不織布
や織物等に加工して複合材料におけるガラス基材として
用いられる。
合成樹脂としては何ら限定されず,エポキシ樹脂,ポ
リイミド,フエノール樹脂,不飽和ポリエステル,熱可
塑性ポリエステル,ナイロン,ポリ塩化ビニル,アクリ
ル樹脂等の熱硬化性または熱可塑性樹脂を用いることが
できるが透明な樹脂が好ましい。
レーザー光吸収性物質としては黒色顔料または黒色染
料が好ましく使用され,特に好ましくはカーボンブラッ
クである。そして,ガラス基材に対するレーザー光吸収
性物質の付着量はガラス基材100重量部に対して5×10
-5〜1×10-1重量部とする。1×10-1重量部を超える
と,他の顔料を配合しても無彩色にしかならず,5×10-5
重量部未満であると,レーザーマーキング性が悪く不鮮
明なマークしか得られない。
このようなレーザー光吸収性物質をガラス基材に付着
させておき,ガラス基材を未硬化または溶融樹脂に含浸
させて本発明のレーザーマーキング性の良好な複合材料
を得る。
本発明では,レーザー光の吸収の少ないガラス基材お
よび合成樹脂よりなる複合材料において,ガラス基材に
レーザー光吸収性物質を付着しておいて複合材料を調製
し,レーザーマーキングを行うとレーザー光照射部分に
鮮明なマークが形成されるというわけである。
レーザー光としては,YAGレーザー,ルビーレーザー,ガ
ラスレーザー,CaWO4レーザー,CO2レーザーが挙げら
れ,中でもネオジウムYAGレーザーが好ましい。これら
レーザーの波長は近赤外線であり,合成樹脂やガラス基
材への吸収は極少ない光である。
(作用) 本発明においては,予めガラス基材に適切な量のレー
ザー光吸収性物質を付着させておき,該ガラス基材と合
成樹脂よりなる複合材料にレーザー光を照射すると,レ
ーザー光の照射部分はレーザー光をよく吸収して鮮明な
マークを形成する。また,適切な量のレーザー光吸収性
物質が用いられているので複合材料自体の透明感や着色
した色調を損なうことがない。
(実施例) 次に実施例および比較例にて本発明をさらに詳細に説
明する。
なお,(1)カーボンブラツク付着量,(2)緑色顔
料付着量,(3)レーザー照射条件,(4)マーキング
状態,(5)色差はつぎのようにして求めた。
(1)カーボンブラツク付着量 ガラスクロス100重量部に対するカーボンブラツクの
付着重量部 (2)緑色顔料付着量 ガラスクロス100重量部に対する緑色顔料の付着重量
部 (3)レーザー照射条件 レーザーマーキング装置として,NEC製のNd−YAGレー
ザーマーカーSL475Eを使用した。
の場合 レーザー照射出力2W レーザー照射スピード30mm/sec の場合 レーザー照射出力6W レーザー照射スピード30mm/sec の場合 レーザー照射出力11W レーザー照射スピード30mm/sec (4)マーキング状態 A:細い鮮明な実線 B:太い鮮明な実線 C:太い不鮮明な点線 D:細い不鮮明な点線 E:ほとんどマーキングされない (5)色差 JIS L 0804に準じて変退色グレースケールにより,カ
ーボンブラツクを用いていない比較例1を基準にした。
比較例1 緑色顔料(水性顔料Ryudye−W Green F4G,大日本イン
キ化学工業(株)製)5g,表面処理剤(エポキシシラン
A187,日本ユニカー(株)製)5gを添加した水溶液100
0gに,ヒートクリーニングしたガラスクロス(経糸ECG7
5 1/0,経糸密度44本/25mm,緯糸ECG75 1/0,緯糸密度33本
/25mm)160gを浸漬した後,乾燥した。緑色顔料のガラ
スクロスに対する付着量は0.01重量部であった。
次に,このガラスクロスをエポキシワニス(ビスフエ
ノールAタイプ)に浸漬,乾燥し,Bステージ状態のプリ
プレグとした。さらに,このプリプレグ8枚を積層し,
この積層体の上層下層に銅箔を積層し,プレスした。得
られた積層板の樹脂分は,42重量%であった。
次いで銅箔をエツチングした後,積層板にレーザーマ
ーキングを行った(この際銅箔の積層工程やエツチング
工程を導入したのは回路基板製造工程に従ったためであ
る)。
その結果,レーザー照射出力2W,レーザー照射スピー
ド30mm/secではほとんどマーキングされなかったが,レ
ーザー照射出力6W,レーザー照射スピード30mm/secおよ
びレーザー照射出力11W,レーザー照射スピード30mm/sec
では太い不鮮明な点線状のマークが得られた。
実施例1 黒色顔料(カーボンブラツク系水性顔料,Ryudye−W N
T Black R,大日本インキ化学工業(株)製)0.015g,緑
色顔料(比較例1と同じ)5g,表面処理剤(比較例1と
同じ)5gを添加した水溶液1000gに,ヒートクリーニン
グしたガラスクロス(比較例1と同じ)160gを浸漬した
後,乾燥した。黒色顔料のガラスクロス100重量部に対
する付着量は3×10-4重量部,緑色顔料のガラスクロス
に対する付着量(比較例1と同じ)は0.01重量部であっ
た。
次に,比較例1と同様に,積層板を作成し,銅箔をエ
ツチングした後,積層板にレーザーマーキングを行っ
た。
その結果,レーザー照射出力2W,レーザー照射スピー
ド30mm/secでは細い鮮明な実線のマーキングが得られ,
レーザー照射出力6W,レーザー照射スピード30mm/secお
よびレーザー照射出力11W,レーザー照射スピード30mm/s
ecでは太い鮮明な実線のマークが得られた。
比較例1と変退色グレースケールにより比較したとこ
ろ,変退色4級であり,実施例1と比較例1との色差は
わずかであった。
比較例2 黒色顔料(実施例1と同じ)0.00025g,緑色顔料(比
較例1と同じ)5g,表面処理剤(比較例1と同じ)5gを
添加した水溶液1000gにヒートクリーニングしたガラス
クロス(比較例1と同じ)160gを浸漬した後,乾燥し
た。黒色顔料のガラスクロス対する付着量は5×10-6
量部,緑色顔料のガラスクロスに対する付着量(比較例
と同じ)は0.01重量部であった。
次に,比較例1と同様にして,積層板を作成し,銅箔
層をエツチングした後,積層板にレーザーマーキングを
行った。
その結果,レーザー照射出力2W,レーザー照射スピー
ド30mm/secでは細い不鮮明な点線のマーキングになり,
レーザー照射出力6W,レーザー照射スピード30mm/secお
よびレーザー照射出力11W,レーザー照射スピード30mm/s
ecでは太い不鮮明な点線のマークとなった。
比較例1と変退色グレースケールにより比較したとこ
ろ,変退色4級であり,比較例2と比較例1との色差は
わずかであった。
実施例2 黒色顔料(実施例1と同じ)0.2g,緑色顔料(比較例
1と同じ)5g,表面処理剤(比較例1と同じ)5gを添加
した水溶液1000gに,ヒートクリーニングしたガラスク
ロス(比較例1と同じ)160gを浸漬した後,乾燥した。
黒色顔料のガラスクロス対する付着量は0.004重量部,
緑色顔料のガラスクロスに対する付着量は0.01重量部で
あった。
次に,比較例1と同様にして,積層板を作成し,銅箔
層をエツチングした後,積層板にレーザーマーキングを
行った。
その結果,レーザー照射出力2W,レーザースピード30m
m/secでは細い実線状の鮮明なマークが得られ,レーザ
ー出力6W,レーザースピード30mm/secおよびレーザー照
射出力11W,レーザースピード30mm/secでは太い鮮明な実
線のマークが得られた。
比較例1と変退色グレースケールにより比較したとこ
ろ,変退色3級であり,実施例2と比較例1との色差は
わずかであった。
比較例3 黒色顔料(実施例1と同じ)25g,緑色顔料(比較例1
と同じ)5g,表面処理剤(比較例1と同じ)5gを添加し
た水溶液1000gにヒートクリーニングしたガラスクロス
(比較例1と同じ)160gを浸漬した後,乾燥した。黒色
顔料のガラスクロスに対する付着量は0.5重量部,緑色
顔料のガラスクロスに対する付着量は0.01重量部であっ
た。
次に,比較例1と同様にして,積層板を作成し,銅箔
層をエツチングした後,積層板にレーザーマーキングを
行った。
その結果,レーザー照射出力2W,レーザースピード30m
m/secでは細い実線状の鮮明なマーキングができ,レー
ザー出力6W,レーザースピード30mm/secおよびレーザー
出力11W,レーザースピード30mm/secでは太い実線状の鮮
明なマーキングができた。
比較例1と変退色グレースケールにより比較したとこ
ろ,変退色1級未満であり,ほとんど無彩色になってい
た。
以上実施例1〜2,比較例1〜3におけるレーザーマー
キング状態と色差について調べた結果を第1表に示す。
(発明の効果) 以上のように構成されているので,本発明の複合材料
においては時間短縮,省力化が可能となるレーザーマー
キング方法によって,鮮明なマーキングを行うことがで
きる。また,適切な量のレーザー光吸収性物質が用いら
れているので複合材料自体の透明感および着色色調を損
なうことがない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08J 5/04 - 5/08 C08K 7/14 C08K 3/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザー光吸収性物質を付着させたガラス
    基材と合成樹脂からなり,レーザー光吸収性物質のガラ
    ス基材100重量部に対する付着量が5×10-5〜4×10-3
    重量部であることを特徴とするレーザーマーキング性の
    良好な複合材料。
  2. 【請求項2】レーザー光吸収性物質がカーボンブラック
    である請求項(1)記載の複合材料。
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US6238847B1 (en) 1997-10-16 2001-05-29 Dmc Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag Laser marking method and apparatus
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