JP3217245B2 - レーザーマーキング方法およびレーザーマーキングされた成形品 - Google Patents
レーザーマーキング方法およびレーザーマーキングされた成形品Info
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- JP3217245B2 JP3217245B2 JP25405795A JP25405795A JP3217245B2 JP 3217245 B2 JP3217245 B2 JP 3217245B2 JP 25405795 A JP25405795 A JP 25405795A JP 25405795 A JP25405795 A JP 25405795A JP 3217245 B2 JP3217245 B2 JP 3217245B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光を利用
して熱可塑性樹脂成形品または該樹脂により被覆された
成形品の表面に鮮明な文字、記号等のマークを付与する
レーザーマーキング方法およびこれによって良好なマー
キングが行われた成形品に関する。
して熱可塑性樹脂成形品または該樹脂により被覆された
成形品の表面に鮮明な文字、記号等のマークを付与する
レーザーマーキング方法およびこれによって良好なマー
キングが行われた成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】レーザ
ー光を照射して熱可塑性樹脂にマーキングを行う方法と
しては既に多くの方法が提案されており、(1) 照射部分
の蝕刻による表面状態の粗化（粗面化、凹み）によりマ
ーキングを行う方法（例えば、特開昭58-67496号公
報）、(2) 変色および脱色可能な充填物を添加すること
によりマーキングを行う方法（例えば、特開昭63-21679
0 号、特公昭61-41320号、特公平2-11438 号、特開平1-
306285号、特開平4-52190 号公報）、(3) 焼け焦げを利
用した方法（例えば、特開平2-242220号公報）等が知ら
れている。上記の何れの内容も、照射するレーザー光を
選択的に吸収する組成物を添加することにより、レーザ
ー光を照射した部分を局所的に加熱し、樹脂表面に溶
解、気化、発泡、炭化等の熱的な変化を起させることに
よりマーキングを行うもの、あるいは変色および脱色可
能な充填物を添加することによりマーキングを行うもの
である。しかしながら、(1) の方法では鮮明なマーキン
グは得られず、又、(2)(3)での方法では鮮明なマーキン
グ文字を得るためには、これら添加物を大量に添加する
必要があり樹脂の機械的物性が低下してしまい、優れた
機械的物性を持つことが特徴のエンジニアリングプラス
チックには実用上適用が困難な事が多い。また、これら
の添加物を添加した場合、ほとんどの場合に添加物特有
の色により成形品が着色してしまい自由な着色が困難と
なり、成形品として市場性をなくしてしまうなどの問題
があった。特に、エンジニアリングプラスチックの中で
も機械的物性のバランスが良く、広く機構部品等に使わ
れているポリアセタール樹脂の場合、上記の方法を適用
しても実質的に視認性のあるマーキングを得ることは出
来ず、単に表面がエッチングされるだけであったり、樹
脂が添加剤により着色してしまうだけで殆どマーキング
されないなど、実用化することが困難であった。プラス
チック製品の表面がエネルギー線に曝されたときに、カ
ーボンブラック又はグラファイトをプラスチックが含有
している場合に、該プラスチック表面に記号を書き込む
ことが出来る事は公知である（特公昭61-11771号公
報）。使用されるプラスチック材料は、カーボンブラッ
クまたはグラファイトが充填剤として0.08〜0.125 ％の
濃度で添加されているポリアセタールである。コントラ
ストは黒又は暗色の背景に泡状領域を形成することによ
る白色発色によって得られる。当出願によるマーキング
は黒又は暗色の樹脂表面に、白色又は白っぽく脱色した
白色系のマーキングしか得られない。
ー光を照射して熱可塑性樹脂にマーキングを行う方法と
しては既に多くの方法が提案されており、(1) 照射部分
の蝕刻による表面状態の粗化（粗面化、凹み）によりマ
ーキングを行う方法（例えば、特開昭58-67496号公
報）、(2) 変色および脱色可能な充填物を添加すること
によりマーキングを行う方法（例えば、特開昭63-21679
0 号、特公昭61-41320号、特公平2-11438 号、特開平1-
306285号、特開平4-52190 号公報）、(3) 焼け焦げを利
用した方法（例えば、特開平2-242220号公報）等が知ら
れている。上記の何れの内容も、照射するレーザー光を
選択的に吸収する組成物を添加することにより、レーザ
ー光を照射した部分を局所的に加熱し、樹脂表面に溶
解、気化、発泡、炭化等の熱的な変化を起させることに
よりマーキングを行うもの、あるいは変色および脱色可
能な充填物を添加することによりマーキングを行うもの
である。しかしながら、(1) の方法では鮮明なマーキン
グは得られず、又、(2)(3)での方法では鮮明なマーキン
グ文字を得るためには、これら添加物を大量に添加する
必要があり樹脂の機械的物性が低下してしまい、優れた
機械的物性を持つことが特徴のエンジニアリングプラス
チックには実用上適用が困難な事が多い。また、これら
の添加物を添加した場合、ほとんどの場合に添加物特有
の色により成形品が着色してしまい自由な着色が困難と
なり、成形品として市場性をなくしてしまうなどの問題
があった。特に、エンジニアリングプラスチックの中で
も機械的物性のバランスが良く、広く機構部品等に使わ
れているポリアセタール樹脂の場合、上記の方法を適用
しても実質的に視認性のあるマーキングを得ることは出
来ず、単に表面がエッチングされるだけであったり、樹
脂が添加剤により着色してしまうだけで殆どマーキング
されないなど、実用化することが困難であった。プラス
チック製品の表面がエネルギー線に曝されたときに、カ
ーボンブラック又はグラファイトをプラスチックが含有
している場合に、該プラスチック表面に記号を書き込む
ことが出来る事は公知である（特公昭61-11771号公
報）。使用されるプラスチック材料は、カーボンブラッ
クまたはグラファイトが充填剤として0.08〜0.125 ％の
濃度で添加されているポリアセタールである。コントラ
ストは黒又は暗色の背景に泡状領域を形成することによ
る白色発色によって得られる。当出願によるマーキング
は黒又は暗色の樹脂表面に、白色又は白っぽく脱色した
白色系のマーキングしか得られない。
【０００３】一方、ポリアセタール樹脂に対し黒色のマ
ーキングを得る技術としてポリアセタール樹脂成形品に
酸化チタン等の無機系の光活性白色顔料を添加すること
で、永久的な黒っぽい書き込みをエキシマレーザーによ
る照射にて得ることが出来ることは公知である（特開平
5-247319号公報）。しかしながら、この方法は、200〜5
50nm の領域にあるエキシマレーザー光によるマーキン
グ方法であるが、エキシマレーザーは装置が非常に高価
であり、又、長時間安定して運転できないことや、装置
のランニングコスト上多大なコストが必要な事、有毒ガ
スを使用するなど、産業界では使っていく上で多くの問
題点を持っており、実質的にマーキング用として実用化
することが困難である。又、Kunststoffe German Plast
ics 78(1988)8,pp.688-691にはポリアリーレン樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＥＴ
樹脂等の熱可塑性樹脂に対してレーザーマーキングを行
った旨の記載がある。これもまた暗色発色のマーキング
であるが、高いコントラストを有する鮮明なマーキング
を行うためには特殊な顔料処方を必要とすることを記述
している。その中で、ポリカーボネート樹脂に対しＡＢ
Ｓ樹脂あるいはＰＢＴ樹脂をブレンドして暗色のマーキ
ングを行った実験例が報告されている。同報告には、そ
のブレンド比率は明確に記されていないが、ＰＣ／ＰＢ
Ｔ樹脂、ＰＣ／ＡＢＳ樹脂と記載されていることから一
般的にはポリカーボネート樹脂がリッチな系であると考
えられる。特にポリカーボネート樹脂自身にマーキング
すると very good dark colarationであるのに対し、Ｐ
Ｃ／ＰＢＴブレンド樹脂に対しマーキングするとgood d
ark colorationであり、鮮明なマーキングを行うことを
目的とした場合のブレンドの効果が見られない。特にポ
リアセタール樹脂に対するマーキングについては全く記
されていない。上述したように、特にポリアセタール樹
脂の場合、カーボン又はグラファイトを微量添加するこ
とで、黒又は暗色の樹脂表面に良好な白色系マーキング
を施すことは可能であるが、暗色に発色するマーキング
をコントラスト良く産業上便利にかつ樹脂の機械的物性
を損なうことなく施すことは出来なかった。
ーキングを得る技術としてポリアセタール樹脂成形品に
酸化チタン等の無機系の光活性白色顔料を添加すること
で、永久的な黒っぽい書き込みをエキシマレーザーによ
る照射にて得ることが出来ることは公知である（特開平
5-247319号公報）。しかしながら、この方法は、200〜5
50nm の領域にあるエキシマレーザー光によるマーキン
グ方法であるが、エキシマレーザーは装置が非常に高価
であり、又、長時間安定して運転できないことや、装置
のランニングコスト上多大なコストが必要な事、有毒ガ
スを使用するなど、産業界では使っていく上で多くの問
題点を持っており、実質的にマーキング用として実用化
することが困難である。又、Kunststoffe German Plast
ics 78(1988)8,pp.688-691にはポリアリーレン樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＥＴ
樹脂等の熱可塑性樹脂に対してレーザーマーキングを行
った旨の記載がある。これもまた暗色発色のマーキング
であるが、高いコントラストを有する鮮明なマーキング
を行うためには特殊な顔料処方を必要とすることを記述
している。その中で、ポリカーボネート樹脂に対しＡＢ
Ｓ樹脂あるいはＰＢＴ樹脂をブレンドして暗色のマーキ
ングを行った実験例が報告されている。同報告には、そ
のブレンド比率は明確に記されていないが、ＰＣ／ＰＢ
Ｔ樹脂、ＰＣ／ＡＢＳ樹脂と記載されていることから一
般的にはポリカーボネート樹脂がリッチな系であると考
えられる。特にポリカーボネート樹脂自身にマーキング
すると very good dark colarationであるのに対し、Ｐ
Ｃ／ＰＢＴブレンド樹脂に対しマーキングするとgood d
ark colorationであり、鮮明なマーキングを行うことを
目的とした場合のブレンドの効果が見られない。特にポ
リアセタール樹脂に対するマーキングについては全く記
されていない。上述したように、特にポリアセタール樹
脂の場合、カーボン又はグラファイトを微量添加するこ
とで、黒又は暗色の樹脂表面に良好な白色系マーキング
を施すことは可能であるが、暗色に発色するマーキング
をコントラスト良く産業上便利にかつ樹脂の機械的物性
を損なうことなく施すことは出来なかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
鮮明な暗色マーキングを施すことが実用上実質的に出来
なかったポリアセタール樹脂にレーザーマーキングによ
り鮮明な暗色マーキングを得るべく鋭意検討した結果、
本発明を完成するに至った。即ち本発明は、熱可塑性樹
脂により成形された成形品の表面にレーザー光を照射し
てマーキングする方法において、(A) ポリアセタール樹
脂50〜99.5重量％と(B) ベンゼン環若しくは縮合ベンゼ
ン環を樹脂成分中分子量比率として30％以上含む少なく
とも１種の樹脂0.5 〜50重量％とからなる樹脂組成物を
成形してなる成形品もしくは該組成物によって被覆され
た成形品の表面にレーザー光を照射してマーキングを行
うことを特徴とするレーザーマーキング方法である。
鮮明な暗色マーキングを施すことが実用上実質的に出来
なかったポリアセタール樹脂にレーザーマーキングによ
り鮮明な暗色マーキングを得るべく鋭意検討した結果、
本発明を完成するに至った。即ち本発明は、熱可塑性樹
脂により成形された成形品の表面にレーザー光を照射し
てマーキングする方法において、(A) ポリアセタール樹
脂50〜99.5重量％と(B) ベンゼン環若しくは縮合ベンゼ
ン環を樹脂成分中分子量比率として30％以上含む少なく
とも１種の樹脂0.5 〜50重量％とからなる樹脂組成物を
成形してなる成形品もしくは該組成物によって被覆され
た成形品の表面にレーザー光を照射してマーキングを行
うことを特徴とするレーザーマーキング方法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明のレーザーマーキン
グ方法を詳細に説明する。本発明においては、鮮明な暗
色マーキングを得るために(A) ポリアセタール樹脂に対
し(B) 特定の樹脂をブレンドする。その際、より鮮明な
暗色マーキングを低いレーザーエネルギーで効率よく得
るための条件として、樹脂成分(B) としてベンゼン環若
しくは縮合ベンゼン環を分子量比率として30重量％以上
含む樹脂成分を添加することを必須とするものである。
ここで、分子量比率とは、１分子の分子量の中に含まれ
る、ベンゼン環及び縮合ベンゼン環の総分子量の占める
割合をいう。例えば、下記式に示されるポリブチレンテ
レフタレートの場合、 (OCH2CH2CH2CH2OCOC6H4CO)n 水素、炭素、酸素各原子の原子量をそれぞれ、１、12、
16とすると、 ベンゼン環の分子量比率=(12*6+4)*(1*12+12*12+16*4)=
34.5％ となる。
グ方法を詳細に説明する。本発明においては、鮮明な暗
色マーキングを得るために(A) ポリアセタール樹脂に対
し(B) 特定の樹脂をブレンドする。その際、より鮮明な
暗色マーキングを低いレーザーエネルギーで効率よく得
るための条件として、樹脂成分(B) としてベンゼン環若
しくは縮合ベンゼン環を分子量比率として30重量％以上
含む樹脂成分を添加することを必須とするものである。
ここで、分子量比率とは、１分子の分子量の中に含まれ
る、ベンゼン環及び縮合ベンゼン環の総分子量の占める
割合をいう。例えば、下記式に示されるポリブチレンテ
レフタレートの場合、 (OCH2CH2CH2CH2OCOC6H4CO)n 水素、炭素、酸素各原子の原子量をそれぞれ、１、12、
16とすると、 ベンゼン環の分子量比率=(12*6+4)*(1*12+12*12+16*4)=
34.5％ となる。
【０００６】本発明に用いる熱可塑性樹脂(A) であるポ
リアセタール樹脂は、-(-CH2O-)-を主たる構成単位とす
る高分子化合物で、ポリオキシメチレンホモポリマー、
オキシメチレン基以外に他の構成単位を少量含有するコ
ポリマー（ブロックコポリマーを含む）、ターポリマー
の何れにてもよく、また分子が線状のみならず、分岐、
架橋構造を有するものであっても良い。又、その重合度
等に関しても特に制限はない。
リアセタール樹脂は、-(-CH2O-)-を主たる構成単位とす
る高分子化合物で、ポリオキシメチレンホモポリマー、
オキシメチレン基以外に他の構成単位を少量含有するコ
ポリマー（ブロックコポリマーを含む）、ターポリマー
の何れにてもよく、また分子が線状のみならず、分岐、
架橋構造を有するものであっても良い。又、その重合度
等に関しても特に制限はない。
【０００７】本発明に用いる樹脂成分(B) は、ベンゼン
環、縮合ベンゼン環の分子量比率が30％以上であれば何
れのものでも構わず、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性
樹脂であっても構わない。また、ベンゼン環、縮合ベン
ゼン環の分子量比率が30％以上であればホモポリマー、
コポリーマー、ターポリマー等重合形態は何であっても
良く、また分子が鎖状のみならず、分岐、架橋構造を有
するものであっても良い。又、その重合度等に関しても
特に制限はない。又、ベンゼン環、縮合ベンゼン環の分
子量比率は少しでも大きいものを用いるのが効果の点で
望ましい。このような樹脂成分(B) としては、具体的に
はポリブチレンテレフタレート樹脂や変性ポリブチレン
テレフタレート樹脂、スチレン系樹脂、ＡＢＳ、ＡＳ等
がある。以下に、具体的に樹脂のベンゼン環若しくは縮
合ベンゼン環の分子量比率を示す。 ・30％以上の樹脂 ポリブチレンテレフタレート樹脂（変性ポリブチレンテ
レフタレート樹脂）；34.5％、ポリスチレン；74％、Ａ
ＢＳ；種々のものがあるが50％前後のものが多い ・30％未満の樹脂 ポリブチレンテレフタレートとブダジオールの共重合
体；15〜25％ 又、樹脂成分(B) としては、上記条件を満足するならば
２種以上を併用しても良い。また必要に応じ上記ポリア
セタール樹脂(A) 及び樹脂成分(B) 以外に第３の樹脂成
分を含有する事は、一向に差支えない。
環、縮合ベンゼン環の分子量比率が30％以上であれば何
れのものでも構わず、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性
樹脂であっても構わない。また、ベンゼン環、縮合ベン
ゼン環の分子量比率が30％以上であればホモポリマー、
コポリーマー、ターポリマー等重合形態は何であっても
良く、また分子が鎖状のみならず、分岐、架橋構造を有
するものであっても良い。又、その重合度等に関しても
特に制限はない。又、ベンゼン環、縮合ベンゼン環の分
子量比率は少しでも大きいものを用いるのが効果の点で
望ましい。このような樹脂成分(B) としては、具体的に
はポリブチレンテレフタレート樹脂や変性ポリブチレン
テレフタレート樹脂、スチレン系樹脂、ＡＢＳ、ＡＳ等
がある。以下に、具体的に樹脂のベンゼン環若しくは縮
合ベンゼン環の分子量比率を示す。 ・30％以上の樹脂 ポリブチレンテレフタレート樹脂（変性ポリブチレンテ
レフタレート樹脂）；34.5％、ポリスチレン；74％、Ａ
ＢＳ；種々のものがあるが50％前後のものが多い ・30％未満の樹脂 ポリブチレンテレフタレートとブダジオールの共重合
体；15〜25％ 又、樹脂成分(B) としては、上記条件を満足するならば
２種以上を併用しても良い。また必要に応じ上記ポリア
セタール樹脂(A) 及び樹脂成分(B) 以外に第３の樹脂成
分を含有する事は、一向に差支えない。
【０００８】ポリアセタール樹脂(A) と樹脂成分(B) の
配合比率は、樹脂組成物中、(A) 50〜99.5重量％、好ま
しくは60.0〜90.0重量％である。ポリアセタール樹脂
(A) の比率が50重量％未満ではポリアセタール樹脂の本
来持つエンジニアリングプラスチックとしての特性が損
われてしまい、又、99.5重量％を越えると良好なマーキ
ングを得ることが出来ない。ポリアセタール樹脂(A) の
比率が60.0〜90.0重量％の場合にはさらに良好にエンジ
ニアリングプラスチックとしての特性とマーキング性を
両立することが出来る。
配合比率は、樹脂組成物中、(A) 50〜99.5重量％、好ま
しくは60.0〜90.0重量％である。ポリアセタール樹脂
(A) の比率が50重量％未満ではポリアセタール樹脂の本
来持つエンジニアリングプラスチックとしての特性が損
われてしまい、又、99.5重量％を越えると良好なマーキ
ングを得ることが出来ない。ポリアセタール樹脂(A) の
比率が60.0〜90.0重量％の場合にはさらに良好にエンジ
ニアリングプラスチックとしての特性とマーキング性を
両立することが出来る。
【０００９】異なる２つの樹脂をブレンドする場合、２
つの樹脂の相溶性が問題となる場合がある。相溶性が十
分でないと十分な機械的物性を得ることが出来ないから
である。しかしながら、本発明の様に良好な黒色マーキ
ングを得るという目的だけから言えば、ベンゼン環、縮
合ベンゼン環の分子量比率が30％以上である樹脂成分
(B) が存在さえしていれば良く、相溶性の問題は全くな
い。つまり、ポリアセタール樹脂(A) にベンゼン環もし
くは縮合ベンゼン環が分子量比率として30％以上含む樹
脂成分(B) が粉末状に分散している形態であっても暗色
マーキングを得る目的に対しては全く問題ない。しかし
ながら、ブレンドされた樹脂組成分が良好なエンジニア
リングプラスチックとしての特性を発揮するには、溶融
混練されていた方が良いが、融点の大きく異なる樹脂を
ブレンドすることは非常に難しい。従って、ポリアセタ
ール樹脂(A) にブレンドされる樹脂成分(B) としては、
加工性の点からその融点もしくは実質的に流動を始める
温度がポリアセタール樹脂(A) のそれに比較的近い実質
的に融点が下がるように変性された変性ポリブチレンテ
レフタレート、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＡＳ等が好まし
い。樹脂成分(B) としての実質的な流動開始温度は130
〜245 ℃であることが好ましい。特に好ましくは140 〜
230 ℃、さらに好ましくは155 〜230 ℃である。ここで
いう実質的に流動を開始する温度とは射出成形、押出成
形等で、良好な成形品を得るための最低の樹脂温度を指
している。以下に各樹脂の実質的な流動開始温度を示
す。この値は各樹脂の販売メーカーから出版されている
カタログ中の射出成形温度範囲の最低温度を示してい
る。 ポリアセタールコポリマー：185 ℃ ポリアセタールホモポリマー：190 ℃ ポリブチレンテレフタレート：240 ℃ ポリスチレン：160 ℃ ＡＢＳ：195 ℃ ＡＳ：190 ℃ 又、カタログ等の記載はないが、変性ポリブチレンテレ
フタレートの場合、その変性率にもよるが、例えばイソ
フタル酸でテレフタル酸の30％を置換したものの場合に
は、融点が170 ℃となり、実質的な流動開始温度は約18
0 ℃となる。変性ポリブチレンテレフタレートの変性方
法は、上記のイソフタル酸でテレフタル酸の一部を置換
したもの、あるいはネオペンチルグリコールでブチレン
グリコールの一部を置換したものなどが一般に知られて
いるが、特にこだわるものではなく実質的な流動開始温
度が130 〜245 ℃の範囲にあれば良い。もちろん、相溶
性を向上させるために公知の相溶化剤を用いる事は、本
発明を産業用に用いる場合、より好ましく使用できる。
つの樹脂の相溶性が問題となる場合がある。相溶性が十
分でないと十分な機械的物性を得ることが出来ないから
である。しかしながら、本発明の様に良好な黒色マーキ
ングを得るという目的だけから言えば、ベンゼン環、縮
合ベンゼン環の分子量比率が30％以上である樹脂成分
(B) が存在さえしていれば良く、相溶性の問題は全くな
い。つまり、ポリアセタール樹脂(A) にベンゼン環もし
くは縮合ベンゼン環が分子量比率として30％以上含む樹
脂成分(B) が粉末状に分散している形態であっても暗色
マーキングを得る目的に対しては全く問題ない。しかし
ながら、ブレンドされた樹脂組成分が良好なエンジニア
リングプラスチックとしての特性を発揮するには、溶融
混練されていた方が良いが、融点の大きく異なる樹脂を
ブレンドすることは非常に難しい。従って、ポリアセタ
ール樹脂(A) にブレンドされる樹脂成分(B) としては、
加工性の点からその融点もしくは実質的に流動を始める
温度がポリアセタール樹脂(A) のそれに比較的近い実質
的に融点が下がるように変性された変性ポリブチレンテ
レフタレート、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＡＳ等が好まし
い。樹脂成分(B) としての実質的な流動開始温度は130
〜245 ℃であることが好ましい。特に好ましくは140 〜
230 ℃、さらに好ましくは155 〜230 ℃である。ここで
いう実質的に流動を開始する温度とは射出成形、押出成
形等で、良好な成形品を得るための最低の樹脂温度を指
している。以下に各樹脂の実質的な流動開始温度を示
す。この値は各樹脂の販売メーカーから出版されている
カタログ中の射出成形温度範囲の最低温度を示してい
る。 ポリアセタールコポリマー：185 ℃ ポリアセタールホモポリマー：190 ℃ ポリブチレンテレフタレート：240 ℃ ポリスチレン：160 ℃ ＡＢＳ：195 ℃ ＡＳ：190 ℃ 又、カタログ等の記載はないが、変性ポリブチレンテレ
フタレートの場合、その変性率にもよるが、例えばイソ
フタル酸でテレフタル酸の30％を置換したものの場合に
は、融点が170 ℃となり、実質的な流動開始温度は約18
0 ℃となる。変性ポリブチレンテレフタレートの変性方
法は、上記のイソフタル酸でテレフタル酸の一部を置換
したもの、あるいはネオペンチルグリコールでブチレン
グリコールの一部を置換したものなどが一般に知られて
いるが、特にこだわるものではなく実質的な流動開始温
度が130 〜245 ℃の範囲にあれば良い。もちろん、相溶
性を向上させるために公知の相溶化剤を用いる事は、本
発明を産業用に用いる場合、より好ましく使用できる。
【００１０】本発明において、更に低いレーザーエネル
ギーで鮮明なマーキングを行うために、レーザー光を吸
収する添加物を添加することが望ましい。レーザー光を
吸収する添加物としては、周知の如きレーザーマーキン
グ性を向上させるものであれば何れであっても構わな
い。例えば、成形品材料に、染料と珪素含有無機化合物
または珪素を含有する染料を添加する方法（特開昭56-1
44995 号公報）、金属珪酸塩等の放射線吸収物質を添加
する方法（特開昭59-111892 号公報）、無機充填剤とし
て水和アルミナを添加する方法（特開昭59-187050 号公
報）、燐酸塩を含む顔料を添加する方法（特開平2-2048
88号公報）、非黒色の無機鉛化合物を添加する方法（特
開平2-48984 号公報）、非白色のチタン酸金属塩を添加
する方法（特開平3-10884 号公報）、黒色有機染料を添
加する方法（特公昭62-1656 号公報）、カーボンブラッ
ク若しくはグラファイトを添加する方法（特公昭61-117
71号公報）、酸化チタンを添加する方法（特開平1-2547
43号公報）等が知られており、これらの方法は、いずれ
も、照射するレーザー光を選択的に吸収する特定の物質
を添加してなる樹脂成形品にレーザー光を照射すること
によりマーキングを行うものであり、本発明においても
これらの物質の何れを添加しても構わない。かかる成分
の配合量は、組成物中0.001 〜20重量％である。特に好
ましいのは、チタン化合物であり、中でも酸化チタンが
良好であり、酸化チタンの濃度が0.1 〜３重量％となる
ように含有させることで、認識可能で鮮明なコントラス
トを有するマーキングを行うことが可能である。
ギーで鮮明なマーキングを行うために、レーザー光を吸
収する添加物を添加することが望ましい。レーザー光を
吸収する添加物としては、周知の如きレーザーマーキン
グ性を向上させるものであれば何れであっても構わな
い。例えば、成形品材料に、染料と珪素含有無機化合物
または珪素を含有する染料を添加する方法（特開昭56-1
44995 号公報）、金属珪酸塩等の放射線吸収物質を添加
する方法（特開昭59-111892 号公報）、無機充填剤とし
て水和アルミナを添加する方法（特開昭59-187050 号公
報）、燐酸塩を含む顔料を添加する方法（特開平2-2048
88号公報）、非黒色の無機鉛化合物を添加する方法（特
開平2-48984 号公報）、非白色のチタン酸金属塩を添加
する方法（特開平3-10884 号公報）、黒色有機染料を添
加する方法（特公昭62-1656 号公報）、カーボンブラッ
ク若しくはグラファイトを添加する方法（特公昭61-117
71号公報）、酸化チタンを添加する方法（特開平1-2547
43号公報）等が知られており、これらの方法は、いずれ
も、照射するレーザー光を選択的に吸収する特定の物質
を添加してなる樹脂成形品にレーザー光を照射すること
によりマーキングを行うものであり、本発明においても
これらの物質の何れを添加しても構わない。かかる成分
の配合量は、組成物中0.001 〜20重量％である。特に好
ましいのは、チタン化合物であり、中でも酸化チタンが
良好であり、酸化チタンの濃度が0.1 〜３重量％となる
ように含有させることで、認識可能で鮮明なコントラス
トを有するマーキングを行うことが可能である。
【００１１】また、本発明においては、成形されあるい
は被覆してレーザーマーキングに供される上記の如き樹
脂組成物には、レーザー照射によるマーキングを損なわ
ない範囲で、必要に応じて公知の添加物及び／又は充填
剤を更に添加することが出来る。例えば、酸化防止剤、
耐候性向上等のための各種安定剤、滑剤、可塑剤、核
剤、離型剤、帯電防止剤、界面活性剤等或いはガラス繊
維、金属繊維、チタン酸カリ、ガラスフレーク、ガラス
ビーズ、マイカ、タルク、ウォラストナイト、炭酸カル
シウム、酸化チタン、アルミナ、炭化ケイ素、ボロンナ
イトライト、セラミック、金属粉等の繊維状、板状、粒
状、粉状、の無機化合物等である。また、着色するのに
顔料又は染料を添加することもできる。
は被覆してレーザーマーキングに供される上記の如き樹
脂組成物には、レーザー照射によるマーキングを損なわ
ない範囲で、必要に応じて公知の添加物及び／又は充填
剤を更に添加することが出来る。例えば、酸化防止剤、
耐候性向上等のための各種安定剤、滑剤、可塑剤、核
剤、離型剤、帯電防止剤、界面活性剤等或いはガラス繊
維、金属繊維、チタン酸カリ、ガラスフレーク、ガラス
ビーズ、マイカ、タルク、ウォラストナイト、炭酸カル
シウム、酸化チタン、アルミナ、炭化ケイ素、ボロンナ
イトライト、セラミック、金属粉等の繊維状、板状、粒
状、粉状、の無機化合物等である。また、着色するのに
顔料又は染料を添加することもできる。
【００１２】本発明においては、上述した特定の樹脂組
成物からなる成形品あるいは該樹脂組成物を印刷、塗
布、多重成形等によって被覆した樹脂、セラミックス、
金属等の成形品に対し、その所望位置にレーザー光線を
照射するだけで、容易に鮮明な黒発色マーキングが行わ
れる。所望の形状のマーキングを行うためには、例え
ば、レーザー光を適当な大きさのスポットにして対象物
の表面を走査する方法、レーザー光をマスクすることに
よって所望形状のレーザー光とし、これを対象物の表面
に照射する方法等が挙げられる。使用されるレーザーの
種類としては特に限定はないが、例えば炭酸ガスレーザ
ー、ルビーレーザー、半導体レーザー、アルゴンレーザ
ー、エキシマレーザー、YAG レーザー等が挙げられる。
なかでも波長が1.064 μm であることを特徴とするNd;Y
AGレーザーが好ましい。その発振形態は連続発振であっ
てもパルス発振であっても構わないが、特に適したもの
は連続発振でＱスイッチを用いて高速パルス化したスキ
ャン式のNd;YAGレーザーである。加工部でのレーザーパ
ワーとしては、0.5 〜20Ｗが好ましく、特に好ましくは
0.5 〜５Ｗである。それ以上のレーザー光を照射する
と、マーキング部分の損傷がはげしくなりコントラスト
も悪くなる。
成物からなる成形品あるいは該樹脂組成物を印刷、塗
布、多重成形等によって被覆した樹脂、セラミックス、
金属等の成形品に対し、その所望位置にレーザー光線を
照射するだけで、容易に鮮明な黒発色マーキングが行わ
れる。所望の形状のマーキングを行うためには、例え
ば、レーザー光を適当な大きさのスポットにして対象物
の表面を走査する方法、レーザー光をマスクすることに
よって所望形状のレーザー光とし、これを対象物の表面
に照射する方法等が挙げられる。使用されるレーザーの
種類としては特に限定はないが、例えば炭酸ガスレーザ
ー、ルビーレーザー、半導体レーザー、アルゴンレーザ
ー、エキシマレーザー、YAG レーザー等が挙げられる。
なかでも波長が1.064 μm であることを特徴とするNd;Y
AGレーザーが好ましい。その発振形態は連続発振であっ
てもパルス発振であっても構わないが、特に適したもの
は連続発振でＱスイッチを用いて高速パルス化したスキ
ャン式のNd;YAGレーザーである。加工部でのレーザーパ
ワーとしては、0.5 〜20Ｗが好ましく、特に好ましくは
0.5 〜５Ｗである。それ以上のレーザー光を照射する
と、マーキング部分の損傷がはげしくなりコントラスト
も悪くなる。
【００１３】
装置 ： 日本電気（株）製レーザーマーカー SL475E2 マーキング方式 ： スキャン式 マーキング文字数 ： 40文字（数字、アルファベット） マーキング文字大きさ ： 高さ２mmの文字 20 文字、高さ３mmの文字 20 文 字 マーキング部でのパワー： １〜10Ｗ スキャンスピード ： 100mm/sec バイトサイズ ： 30μm Ｑスイッチ周波数 ： ３kHz 処理時間 ： 約３sec 〔評価方法〕マーキングの可否、マーキングのコントラ
ストを肉眼で観察し、マーキングの可否は５段階で、コ
ントラストは10段階で、相対評価した。また、その加工
に要したレーザーパワーを調べた。 マーキングの可否 １ ←──────────────→ ５ マーキングできず マーキング可 コントラスト １ ←──────────────→ 10 極めて不鮮明（印字の読み取り不可） 良好
ストを肉眼で観察し、マーキングの可否は５段階で、コ
ントラストは10段階で、相対評価した。また、その加工
に要したレーザーパワーを調べた。 マーキングの可否 １ ←──────────────→ ５ マーキングできず マーキング可 コントラスト １ ←──────────────→ 10 極めて不鮮明（印字の読み取り不可） 良好
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】従来より、熱可塑性樹脂に対するレーザ
ーマーキング技術は、無人化、自動化、無溶剤化、信頼
性等の点で優れた表面装飾方法として知られているが、
得られるマーキング文字のコントラストが不鮮明で利用
分野が限られていた。特にポリアセタール樹脂をマーキ
ングする際、暗色マーキングが鮮明に得られないという
問題があったが、本発明により、ポリアセタールであっ
ても鮮明な暗色マーキングを施すことが可能となり、本
発明の経済効果は非常に高い。
ーマーキング技術は、無人化、自動化、無溶剤化、信頼
性等の点で優れた表面装飾方法として知られているが、
得られるマーキング文字のコントラストが不鮮明で利用
分野が限られていた。特にポリアセタール樹脂をマーキ
ングする際、暗色マーキングが鮮明に得られないという
問題があったが、本発明により、ポリアセタールであっ
ても鮮明な暗色マーキングを施すことが可能となり、本
発明の経済効果は非常に高い。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08J 7/00 302 - 305
Claims (8)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂により成形された成形品の
表面にレーザー光を照射してマーキングする方法におい
て、(A) ポリアセタール樹脂50〜99.5重量％と(B) ベン
ゼン環若しくは縮合ベンゼン環を樹脂成分中分子量比率
として30％以上含む少なくとも１種の樹脂0.5 〜50重量
％とからなる樹脂組成物を成形してなる成形品もしくは
該組成物によって被覆された成形品の表面にレーザー光
を照射してマーキングを行うことを特徴とするレーザー
マーキング方法。 - 【請求項２】 樹脂組成物が更にレーザー光を吸収する
添加物を0.001 〜20重量％含有するものである請求項１
記載のレーザーマーキング方法。 - 【請求項３】 樹脂成分(B) が、実質的に流動を始める
温度が130 〜245 ℃の熱可塑性樹脂である請求項１又は
２記載のレーザーマーキング方法。 - 【請求項４】 樹脂成分(B) が、ポリブチレンテレフタ
レート樹脂又はスチレン系樹脂である請求項１〜３の何
れか１項記載のレーザーマーキング方法。 - 【請求項５】 ポリブチレンテレフタレート樹脂が、実
質的に融点が下がるように変性された変性ポリブチレン
テレフタレート樹脂である請求項４記載のレーザーマー
キング方法。 - 【請求項６】 スチレン系樹脂が、ＡＢＳ又はＡＳであ
る請求項４記載のレーザーマーキング方法。 - 【請求項７】 レーザー光源としてスキャン式のNd：YA
G レーザーを用いる請求項１〜６の何れか１項記載のレ
ーザーマーキング方法。 - 【請求項８】 請求項１〜７の何れか１項記載のレーザ
ーマーキング方法によりマーキングされた成形品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25405795A JP3217245B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | レーザーマーキング方法およびレーザーマーキングされた成形品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25405795A JP3217245B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | レーザーマーキング方法およびレーザーマーキングされた成形品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0995547A JPH0995547A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3217245B2 true JP3217245B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=17259637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25405795A Expired - Fee Related JP3217245B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | レーザーマーキング方法およびレーザーマーキングされた成形品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3217245B2 (ja) |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25405795A patent/JP3217245B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0995547A (ja) | 1997-04-08 |
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