JP3413329B2 - Laser marking method and laser-marked molded product - Google Patents
Laser marking method and laser-marked molded productInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光を利用
してポリアセタール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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser marking method which uses laser light to give a mark such as a clear character or symbol to the surface of a polyacetal resin molded product or a molded product coated with the resin, and a method therefor. It relates to a molded product with good marking.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】樹脂成
形品あるいは樹脂で被覆された成形品の表面に所望の文
字、記号、図柄等のマーキングを行う方法として、従来
より熱硬化性インキを用いた印刷が一般的に行われてき
たが、ポリアセタール樹脂は耐溶剤性が良く、表面が不
活性なため一般的な方法で印刷を行っても実質的に耐久
性のある実用的な印刷はできない。一方、このような熱
硬化性インキを用いた印刷の問題点を解決し得るマーキ
ング方法として、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が幾つか提案されており、(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63-216
790 号、特公昭61-11771号、特公昭61-41320号、特開平
１−254743号、特開昭61−192737号、特開平1-306285
号、特開平4-52190 号公報）、(3) レーザー照射による
樹脂の焼け焦げを利用した方法（例えば、特開平2-2422
20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) の方法をポリアセタール樹
脂に用いた場合、鮮明なマーキングは得られない上に、
レーザー照射による樹脂の蝕刻によりマーク部が凹凸と
なり触感が損なわれる。また、黒っぽい発色のマークを
得ることは難しい。又、(3) の方法をポリアセタール樹
脂に用いても、ポリアセタールは非常に焦げにくい樹脂
であり、実質的にはマーキングが不可能であった。これ
に対し、(2) の方法は、樹脂に配合した充填物がレーザ
ー照射により変色あるいは脱色することを利用してマー
キングするものであり、充填物の種類、添加量、基体樹
脂の適切な組合せによっては良好な効果が得られるもの
と推測される。しかしながら、本発明者が検討したとこ
ろによれば、ポリアセタール樹脂に対するレーザーマー
キングにおいては、それらに開示された技術を単にその
まま適用し、汎用のレーザー、例えば基本波Nd;YAGレー
ザー等を照射するだけでは、コントラストが鮮明で、マ
ーキング部の凹凸が殆どなく、触感の良好なマーキング
を行うことは実質的に困難であることが判明した。特に
明色系の下地に黒色系のマーキングを形成することは極
めて難しい。又、充填物が限定されるため、着色の自由
度が制約され、更に充填物によっては、その毒性をも考
慮する必要がある。2. Description of the Related Art Conventionally, thermosetting ink has been used as a method for marking desired characters, symbols, patterns, etc. on the surface of a resin molded product or a molded product coated with a resin. However, since the polyacetal resin has good solvent resistance and its surface is inactive, it is not possible to print practically durable ink even if it is printed by a general method. . On the other hand, as a marking method that can solve the problems of printing using such a thermosetting ink, several methods of marking a thermoplastic resin by irradiating laser light have been proposed, and (1) Irradiation A method of marking by roughening the surface state (roughening or denting) by etching a part (for example, JP-A-58-67496), (2) Marking by adding a discolorable and decolorizable filler (For example, JP-A-63-216)
790, Japanese Patent Publication No. 61-11771, Japanese Patent Publication No. 61-41320, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-254743, Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-192737, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-306285.
(JP-A-4-52190), (3) A method utilizing the scorching of a resin by laser irradiation (for example, JP-A-2-2422).
No. 20) are known. In any of the above contents, by selectively absorbing the laser light to be irradiated, the portion irradiated with the laser light is locally heated to cause thermal changes such as dissolution, vaporization, foaming and carbonization on the resin surface. Marking is carried out by raising it, or marking is carried out by adding a discolorable and decolorizable filler. However, when the method (1) is used for polyacetal resin, clear marking cannot be obtained and
The mark is uneven due to the resin etching due to laser irradiation, and the touch is impaired. In addition, it is difficult to obtain a blackish colored mark. Even when the method (3) is applied to the polyacetal resin, the polyacetal is a resin that is extremely difficult to burn, and marking is substantially impossible. On the other hand, the method of (2) uses marking that the filler compounded with the resin is discolored or bleached by laser irradiation, and the marking is performed using an appropriate combination of filler type, addition amount, and base resin. It is presumed that a good effect can be obtained depending on the case. However, according to a study by the present inventor, in laser marking for polyacetal resin, the techniques disclosed therein are simply applied as they are, and a general-purpose laser, for example, a fundamental wave Nd; It was found that it is practically difficult to perform marking with a clear contrast and almost no unevenness in the marking portion and a good tactile sensation. In particular, it is extremely difficult to form black markings on a light-colored base. In addition, since the filling material is limited, the degree of freedom of coloring is limited, and depending on the filling material, it is necessary to consider the toxicity.
【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）。この方法では、エキシマレーザー固
有の波長のレーザー光がそのまま使用される。しかしな
がら、エキシマレーザーは装置が非常に高価であり、励
起物質として使用されるガスはハロゲンガスであり非常
に有毒なものである。又、該励起物質の劣化により長時
間安定して運転できないだけでなく、劣化したガスの処
理や交換を行うことが要求され処理装置が必要となる。
又、サイラトロンや電極、キャパシタなど高価な部品を
定期的に交換する必要があり、装置を利用する上で多大
なコストが必要となり、産業界では経済的に且つ安全に
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った。又、
使用するエキシマレーザーの波長によっては、ポリアセ
タール樹脂自身がレーザー光を吸収することによる光化
学反応で分解等の変質が起き、物性が低下したり、コン
トラストの良いマーキングが得にくい場合があり、更な
る改善が望まれていた。上述したように、ポリアセター
ル樹脂に対し、マーク部の凹凸が殆どなく、非常にコン
トラストの高いマーキング、中でも黒色系のマーキング
をあらゆる色彩の着色成形品に対し、低イニシャルコス
ト、低ランニングコストであり且つ安全な装置を用いマ
ーキングを施す方法は従来なかった。On the other hand, as a technique for obtaining a black marking on a polyacetal resin, by adding an inorganic photoactive white pigment such as titanium oxide to a polyacetal resin molded product, permanent blackish writing is performed by irradiation with an excimer laser. It is known that it can be obtained (JP-A
5-247319). In this method, laser light having a wavelength peculiar to the excimer laser is used as it is. However, the device of the excimer laser is very expensive, and the gas used as the excitation substance is a halogen gas, which is very toxic. Further, not only is it impossible to operate stably for a long time due to the deterioration of the excited substance, but it is also required to process or replace the deteriorated gas, and a processing device is required.
In addition, it is necessary to regularly replace expensive parts such as thyratrons, electrodes, and capacitors, which requires a great deal of cost to use the device, and many of them are used economically and safely in the industrial world. It had a problem and it was practically difficult to put it into practical use for marking. or,
Depending on the wavelength of the excimer laser used, the polyacetal resin itself may absorb the laser light, causing degradation such as decomposition due to a photochemical reaction, which may lead to deterioration of physical properties or difficulty in obtaining good contrast marking, and further improvement. Was desired. As described above, with respect to polyacetal resin, there is almost no unevenness in the mark portion, marking with extremely high contrast, especially black marking for colored molded products of all colors, low initial cost, low running cost and There has been no method for marking with a safe device.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上記課題を解決するため鋭意研究した結果、ポリアセタ
ール樹脂のレーザーマーキングに対しては、特定の選択
されたレーザー光の使用が極めて有効であることを見出
し、本発明を完成するに至った。即ち本発明は、紫外線
に対し光活性な充填剤を配合したポリアセタール樹脂組
成物より成形された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、非線形光学結晶を用いて波長
を紫外光とした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。Therefore, the present inventors have
As a result of earnest research to solve the above problems, it was found that the use of a specific selected laser beam is extremely effective for laser marking of a polyacetal resin, and the present invention has been completed. That is, the present invention, the surface of a molded article molded from a polyacetal resin composition containing a photoactive filler mixed with ultraviolet rays or a molded article coated with the composition, the wavelength of ultraviolet light using a nonlinear optical crystal The laser marking method is characterized in that the marking is performed by irradiating the laser beam.
【０００５】[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、幅広い色彩
のポリアセタール成形品に、マーク部の凹凸がなく、コ
ントラストの高いマーキング、特に黒っぽいマーキング
をレーザーマーキングにて施すには、紫外線に対し光活
性な充填剤を該プラスチック成形品に添加し、且つ非線
形光学結晶を用いて波長を紫外光としたレーザー光を選
択的に使用し、これを照射してマーキングすることが必
要である。ここで、非線形光学結晶とは、光と非線形光
学結晶の非線形相互作用によって基本周波数νのｎ倍の
周波数ｎν（ｎは整数）の光を発生するための結晶であ
り、具体的にはβ−BaB2O4、LiB3O5などがある。非線形
光学結晶を用いたレーザーとしては、第２高調波Nd;YAG
レーザー（波長＝532nm ）、第３高調波Nd;YAGレーザー
（波長＝355nm ）、第４高調波Nd;YAGレーザー（波長＝
266nm ）、第２高調波半導体レーザー（波長＝429nm
等）などがある。本発明にて用いられるレーザーは、こ
れらの中で得られるレーザーの波長が紫外光のものであ
れば何れのものでもよい。具体的には、上記の内、第３
高調波Nd;YAGレーザー、第４高調波Nd;YAGレーザーが好
ましく用いられる。一方、このように波長が紫外光のレ
ーザーであっても、波長が260nm 未満の短波長紫外領域
のレーザーを照射する場合、その照射条件によっては樹
脂の強度低下を引き起こすおそれがある。従って、使用
する紫外光は、波長領域が 260〜400nm の範囲にあるこ
とが望ましい。黒っぽいマーキングを得るという目的か
らだけいえば、 260〜400nm の範囲のどの紫外光を用い
てもかまわないが、 260〜351nm の範囲にある紫外光で
も若干の強度低下を引き起こす場合があるため、優れた
機械的物性を持つことが特徴のポリアセタールの特性を
損なわないために、352nm 以上のレーザー光を用いるこ
とが特に望ましい。又、理由は定かではないが、352nm
未満のレーザー光に比べ、352nm 以上400nm 以下のレー
ザー光の方がより黒色度の高いマーキングが得られるこ
とは特筆すべきことであり、今までは予想されていなか
ったことである。又、352nm 未満のレーザー光で十分な
黒色マーキングを得ようとする場合、光活性な充填剤を
多く配合する必要があり、靱性の低下を引き起こしてし
まう場合がある。又、400nm を越える波長のレーザー光
であると、黒っぽいマーキングが得られなくなる上、熱
的な影響でマーキング部の凹凸ができやすくなる。これ
らの理由からも、紫外光の波長領域が 260〜400nm、好
ましくは 352〜400nm の範囲にあるレーザー光を用いて
マーキングを行うことが望ましい。具体的には、例えば
波長を1/3 とされた第３高調波Nd;YAGレーザー（波長＝
355nm ）、あるいは波長を1/4 とされた第４高調波Nd;Y
AGレーザー（波長＝266nm ）は、本発明で目的としてい
るところのマーキングを得るのに好ましく用いられる。
又、レーザー光１パルス当りのエネルギー密度として
は、１〜10000mJ/cm3 の範囲にあることが好ましい。１
mJ/cm3未満であると鮮明なマーキングが得られ難いし、
10000mJ/cm3 を越えるとポリアセタール自身がレーザー
エネルギーを吸収し、物性の低下や、マーキング部に凹
凸が発生してしまう場合がある。特に好ましくは５〜50
00mJ/cm3、最も好ましくは10〜2000mJ/cm3の範囲であ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The laser marking method of the present invention will be described in detail below. In the present invention, a polyacetal molded product having a wide range of colors has no unevenness in the mark portion and a high contrast marking, particularly a dark marking can be performed by laser marking. It is necessary to selectively use a laser beam which is added and which has a wavelength of ultraviolet light using a non-linear optical crystal, and irradiates this for marking. Here, the nonlinear optical crystal is a crystal for generating light having a frequency nν (n is an integer) that is n times the fundamental frequency ν due to the nonlinear interaction between light and the nonlinear optical crystal, and specifically β- Examples include BaB 2 O 4 and LiB 3 O 5 . As a laser using a nonlinear optical crystal, the second harmonic Nd; YAG
Laser (wavelength = 532nm), 3rd harmonic Nd; YAG laser (wavelength = 355nm), 4th harmonic Nd; YAG laser (wavelength =
266nm), second harmonic semiconductor laser (wavelength = 429nm
Etc.) etc. The laser used in the present invention may be any laser as long as the wavelength of the laser obtained is ultraviolet light. Specifically, the third of the above
A harmonic Nd; YAG laser and a fourth harmonic Nd; YAG laser are preferably used. On the other hand, even if the laser has a wavelength of ultraviolet light as described above, when a laser in the short wavelength ultraviolet region having a wavelength of less than 260 nm is irradiated, the strength of the resin may be reduced depending on the irradiation conditions. Therefore, it is desirable that the ultraviolet light used has a wavelength range of 260 to 400 nm. For the purpose of obtaining a dark marking, any ultraviolet light in the range of 260 to 400 nm may be used, but even ultraviolet light in the range of 260 to 351 nm may cause a slight decrease in intensity, so it is excellent. It is particularly desirable to use laser light having a wavelength of 352 nm or more in order not to impair the characteristics of polyacetal characterized by having excellent mechanical properties. The reason is not clear, but 352nm
It is remarkable that the laser light of 352 nm or more and 400 nm or less can obtain the marking with higher blackness than the laser light of less than less than, and it was not expected until now. Further, in order to obtain a sufficient black marking with a laser beam of less than 352 nm, it is necessary to add a large amount of a photoactive filler, which may cause deterioration in toughness. Further, when the laser light has a wavelength of more than 400 nm, dark marking cannot be obtained and the marking portion is likely to be uneven due to thermal influence. For these reasons as well, it is desirable to perform marking using laser light having a wavelength range of ultraviolet light of 260 to 400 nm, preferably 352 to 400 nm. Specifically, for example, the third harmonic Nd; YAG laser (wavelength = 1/3)
355nm), or the fourth harmonic Nd; Y whose wavelength is 1/4.
AG lasers (wavelength = 266 nm) are preferably used to obtain the markings aimed at in the present invention.
The energy density per pulse of laser light is preferably in the range of 1 to 10,000 mJ / cm 3 . 1
If it is less than mJ / cm 3, it is difficult to obtain clear markings,
If it exceeds 10000 mJ / cm 3 , the polyacetal itself may absorb laser energy, which may lead to deterioration of physical properties and unevenness in the marking part. Especially preferably 5 to 50
It is in the range of 00 mJ / cm 3 , most preferably 10-2000 mJ / cm 3 .
【０００６】紫外線に対して光活性な充填剤とは、紫外
領域、好ましくは 260〜400nm 、特に好ましくは 352〜
400nm の領域にある紫外線を該充填剤が吸収する事によ
って、分解、還元、酸化、他物質との反応、結晶構造の
変化等何らかの変性が起きる充填剤をいう。中でも金属
酸化物及び金属水酸化物が適しており、特に金属酸化物
を充填したプラスチック成形品に波長を1/3 とした第３
高調波Nd;YAGレーザー光や波長を1/4 とした第４高調波
Nd;YAGレーザー光、好ましくは第３高調波Nd;YAGレーザ
ー光を照射することにより、鮮明な黒色系のマーキング
を得ることが出来、しかも該マーキング部には非マーキ
ング部に対する凹凸が実質的にないし、ポリアセタール
樹脂自身の当波長に対する吸収が少ないため物性の低下
も殆どない。中でも金属酸化物であるところのチタン化
合物、特に二酸化チタンは白色系の色を呈しており、カ
ーボンブラックや顔料と併用してプラスチック成形品に
充填する事により、かなり自由度のある着色が可能とな
り、従来着色の自由度が制限される事の多かったレーザ
ーマーキング材料の市場性を大幅に広げる事が可能であ
る。二酸化チタンの結晶型は特にこだわらないが、耐光
性、耐候性の観点からルチル型が望ましい。又、二酸化
チタンの粒子径は0.05〜１μm の範囲であることが望ま
しい。0.05μm 未満であると樹脂内での分散性が悪化
し、１μm を越えると得られる成形品の表面が粗れてし
まい、外観部品として利用分野が限られる場合がある。
また、酸化第二鉄も二酸化チタンと同じ理由に基づき粒
子径は0.05〜１μm の範囲であることが望ましい。もち
ろん、紫外線に対して光活性な充填剤は二種類以上を併
用しても構わない。かかる充填剤の配合量は、組成物中
の0.001 〜35重量％が望ましい。該充填剤の比率が、0.
001 重量％未満では所望のマーキングを得ることが困難
である。35重量％を越えると機械的物性の低下を避けら
れない場合がある。しかし例えばチタン酸カリウムの様
に充填剤自身がプラスチック成形品の強化材となる場合
もあり、充填物が組成物中の35重量％を越える事には特
にはこだわらない。Fillers that are photoactive with respect to ultraviolet light are in the ultraviolet region, preferably from 260 to 400 nm, particularly preferably from 352 to
A filler which undergoes some modification such as decomposition, reduction, oxidation, reaction with other substances, and change in crystal structure due to absorption of ultraviolet rays in the region of 400 nm. Of these, metal oxides and metal hydroxides are suitable, and especially for plastic molded products filled with metal oxides where the wavelength is 1/3.
Harmonic Nd; YAG Laser light or fourth harmonic with 1/4 wavelength
By irradiating with Nd; YAG laser light, preferably the third harmonic Nd; YAG laser light, a clear black marking can be obtained, and the marking portion has substantially unevenness with respect to the non-marking portion. In addition, since the polyacetal resin itself has little absorption for the wavelength, the physical properties are hardly deteriorated. Among them, titanium compounds that are metal oxides, especially titanium dioxide, have a white color, and by using them together with carbon black or pigments to fill plastic molded products, it is possible to color with a great deal of freedom. It is possible to greatly expand the marketability of laser marking materials, which were often limited in the degree of freedom in coloring conventionally. The crystal type of titanium dioxide is not particularly limited, but the rutile type is preferable from the viewpoint of light resistance and weather resistance. The particle size of titanium dioxide is preferably in the range of 0.05 to 1 μm. If it is less than 0.05 μm, the dispersibility in the resin is deteriorated, and if it exceeds 1 μm, the surface of the obtained molded product is roughened, and the field of application as an external part may be limited.
Further, ferric oxide preferably has a particle size in the range of 0.05 to 1 μm for the same reason as titanium dioxide. Of course, two or more kinds of fillers that are photoactive with respect to ultraviolet rays may be used in combination. The amount of such filler to be blended is preferably 0.001 to 35% by weight in the composition. The ratio of the filler is 0.
If it is less than 001% by weight, it is difficult to obtain the desired marking. If it exceeds 35% by weight, deterioration of mechanical properties may be unavoidable. However, the filler itself may serve as a reinforcing material for the plastic molded product, such as potassium titanate, and it does not particularly matter that the filler exceeds 35% by weight in the composition.
【０００７】本発明のレーザーマーキングは、ポリアセ
タール樹脂を対象とするものである。本発明に用いるポ
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含有するコポリ
マー、ターポリマーの何れにてもよく又、コポリマーの
形態はランダム、グラフト、ブロック等のいずれの形態
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。The laser marking of the present invention is intended for polyacetal resin. The polyacetal resin used in the present invention is a polymer compound having — (CH 2 O) — as a main constituent unit, polyoxymethylene homopolymer,
It may be a copolymer or terpolymer containing other constitutional units in addition to the oxymethylene group, and the form of the copolymer may be any form such as random, graft or block, and the molecule is only chain-like. However, it may have a branched or crosslinked structure. Further, there is no particular limitation on the degree of polymerization or the like.
【０００８】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、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、炭化
ケイ素、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。Further, in the present invention, the resin composition as described above, which is molded or coated and used for laser marking, may be added with known additives, if necessary, as long as the marking by laser irradiation is not impaired. Further, a filler can be added. For example, antioxidants,
Various stabilizers for improving weather resistance, lubricants, plasticizers, nucleating agents, release agents, antistatic agents, surfactants, etc. or glass fibers, metal fibers, glass flakes, glass beads, mica, talc, wollast Fibrous, plate-like, granular, such as knight, calcium carbonate, silicon carbide, ceramic, metal powder,
Examples include powdery inorganic compounds. Further, a pigment or dye can be added for coloring.
【０００９】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、その所望位置に前述したような
特定の選択されたレーザー光を照射するだけで、容易に
コントラストの高く凹凸のほとんどないマーキングが得
られる。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。前述の通り、本発明で
は、使用するレーザーの種類として、非線形光学結晶を
用いて波長を紫外光としたレーザー光を用いるのが特徴
である。従来、紫外光にてプラスチック成形品にマーキ
ングする場合、エキシマレーザーを用いることが多かっ
たが、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
難であった。またエキシマレーザーでのマーキングより
も更に黒色度のあるマーキング方法や、強度低下の少な
いポリアセタールへのマーキング方法が求められてい
た。本発明ではこの様な事情に鑑みてなされたもので、
非線形結晶を用い波長を紫外光とした事を特徴とするレ
ーザー光発生装置をマーキングに用いることにより、イ
ニシャルコスト、ランニングコストを縮小し、励起媒質
が固体であることにより取扱いが非常に簡単且つ安全に
もなり、エキシマレーザーに比較して実質的にマーキン
グ用として実用化することが容易であり、黒色度のある
マーキングを得ることができ、強度低下のおそれもな
い。In the present invention, a molded article made of the above-mentioned specific resin composition or a resin, ceramics, etc. coated with the resin composition by printing, coating, multiple molding or the like,
By simply irradiating a desired position on a molded product such as metal with the selected laser beam as described above, it is possible to easily obtain a marking having high contrast and almost no unevenness. In order to perform marking of a desired shape, for example, a method of scanning the surface of an object with a spot of laser light having an appropriate size, or a laser light having a desired shape by masking the laser light Examples include a method of irradiating the surface of an object. As described above, the present invention is characterized in that the type of laser used is laser light with a wavelength of ultraviolet light using a nonlinear optical crystal. In the past, when marking plastic molded products with ultraviolet light, an excimer laser was often used, but the excimer laser is extremely expensive, and it cannot be operated stably for a long time, and the running cost of the device is high. In addition, there are many problems in use in the industrial world, such as a great cost and the use of toxic gas, and it was practically difficult to put it into practical use for marking. Further, there has been a demand for a marking method having a higher degree of blackness than the marking with an excimer laser and a marking method for polyacetal with less reduction in strength. The present invention has been made in view of such circumstances,
The initial cost and running cost are reduced by using a laser light generator that uses a nonlinear crystal and the wavelength is ultraviolet light for marking, and the solid excitation medium makes handling very easy and safe. In addition, compared with the excimer laser, it is practically easy to put into practical use for marking, a marking with blackness can be obtained, and there is no fear of deterioration in strength.
【００１０】[0010]
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〕マーキングのコントラスト、マーキングの
色、マーキングの凹凸の有無を評価した。マーキングの
コントラストは、マーク部および非マーク部の明るさを
256 階調で評価し、下記の如く両者の比で示した。
コントラスト＝明部階調÷暗部階調
よって、１が最もコントラストが悪く、数値が大きくな
るほどコントラストが高い。マーキングの色は目視観察
で判断した。マーキングの凹凸の有無は、目視観察によ
り、以下の如く評価した。
Marking method: Number of scanning marking characters: 40 characters (numerals and alphabets) Marking character size: 20 characters with a height of 2 mm,
20 characters with a height of 3 mm Power at the marking part: 1 to 10 W Scan speed: 100 mm / sec Byte size: 30 μm Q switch frequency: 3 kHz Processing time: about 3 sec [Evaluation method] Marking contrast, marking color, marking The presence or absence of unevenness was evaluated. The contrast of the marking determines the brightness of the marked and unmarked areas.
Evaluation was made with 256 gradations, and the ratio of the two was shown as follows. Contrast = bright part gradation / dark part gradation. Therefore, 1 is the worst contrast, and the larger the value, the higher the contrast. The color of the marking was judged by visual observation. The presence or absence of marking irregularities was evaluated by visual observation as follows.
【００１１】[0011]
【表１】 [Table 1]
【００１２】表１に示される結果より、以下のことがわ
かる。実施例１〜４の場合、コントラストの高い黒色系
の発色マーキングが、マーク部の凹凸が殆どなく達成さ
れている。特に第４高調波Nd;YAGレーザーを用いてマー
キングした実施例２よりも第３高調波Nd;YAGレーザーを
用いてマーキングしてた実施例１のほうがコントラスト
が高く、又、マーク部の凹凸が全くといってよいほどな
い。これに対し、他のレーザー光を用いた場合、コント
ラスト、マーキングの色、マーク部の凹凸を総合的にみ
ると、何れも対応する実施例よりも劣り、特にマーク部
の凹凸の点で本発明の目的に適合しないものであった。From the results shown in Table 1, the following can be seen. In the cases of Examples 1 to 4, black-colored marking with high contrast was achieved with almost no unevenness in the mark portion. Particularly, the contrast of Example 1 marked with the third harmonic Nd; YAG laser was higher than that of Example 2 marked with the fourth harmonic Nd; YAG laser, and the unevenness of the mark portion was I can't say anything at all. On the other hand, when other laser beams are used, the contrast, the color of the marking, and the unevenness of the mark part are all inferior to the corresponding examples, and in particular, the present invention is in terms of the unevenness of the mark part. It did not meet the purpose of.
【００１３】[0013]
【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低く、又、マ
ーキング部の非マーキング部に対する凹凸が生じてしま
い、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にこの傾向が顕著であったが、本発
明により、ポリアセタールであっても、コントラストが
高く、凹凸が実質的にないマーキング、中でも黒っぽい
マーキングを、マーキング後の物性を低下させることな
く、低コスト且つ作業性良く安全に施すことが可能とな
り、本発明の経済効果は非常に高い。The laser marking technique for a thermoplastic resin has hitherto been known as an excellent surface decoration method in terms of unmanned operation, automation, solvent-free operation, reliability and the like.
The contrast of the obtained marking characters is low, and unevenness of the marking portion with respect to the non-marking portion occurs, which limits the field of application. This tendency was particularly remarkable when marking the polyacetal resin, but according to the present invention, even with the polyacetal, high contrast, marking with substantially no unevenness, particularly dark marking, the physical properties after marking are reduced. It is possible to perform the treatment safely without cost and with good workability, and the economic effect of the present invention is very high.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−247319（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−8633（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−127175（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−207062（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−127125（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−106369（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−52936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−166488（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−155493（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−41647（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−124951（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41M 5/38 - 5/40 B23K 26/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-247319 (JP, A) JP-A-6-8633 (JP, A) JP-A-8-127175 (JP, A) JP-A-7- 207062 (JP, A) JP 8-127125 (JP, A) JP 6-106369 (JP, A) JP 3-52936 (JP, A) JP 60-166488 (JP, A) JP 60-155493 (JP, A) JP 7-41647 (JP, A) JP 9-124951 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B41M 5/38-5/40 B23K 26/00
Claims (9)
ポリアセタール樹脂組成物より成形された成形品もしく
は該組成物によって被覆された成形品の表面に、非線形
光学結晶を用いて波長を紫外光としたレーザー光を照射
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。1. A non-linear optical crystal is used on the surface of a molded article molded from a polyacetal resin composition containing a photoactivatable filler against ultraviolet rays or a molded article coated with the composition to emit ultraviolet light having a wavelength. Marking is performed by irradiating with a laser beam.
にあるレーザー光を用いてマーキングを行うことを特徴
とする請求項１記載のレーザーマーキング方法。2. The laser marking method according to claim 1, wherein the marking is performed by using a laser beam having a wavelength range of ultraviolet light in the range of 260 to 400 nm.
にあるレーザー光を用いてマーキングを行うことを特徴
とする請求項２記載のレーザーマーキング方法。3. The laser marking method according to claim 2, wherein the marking is performed using a laser beam having a wavelength range of ultraviolet light in the range of 352 to 400 nm.
調波Nd;YAGレーザーである請求項３記載のレーザーマー
キング方法。4. The laser marking method according to claim 3, wherein the laser light is a third harmonic Nd; YAG laser having a wavelength of 1/3.
し光活性な充填剤を0.001 〜35重量％含有するものであ
る請求項１〜４の何れか１項記載のレーザーマーキング
方法。5. The laser marking method according to claim 1, wherein the polyacetal resin composition contains 0.001 to 35% by weight of a photoactive filler against ultraviolet rays.
化物若しくは金属水酸化物である請求項１〜５の何れか
１項記載のレーザーマーキング方法。6. The laser marking method according to claim 1, wherein the filler photoactive to ultraviolet rays is a metal oxide or a metal hydroxide.
0.05〜１μm のルチル型二酸化チタンである請求項６記
載のレーザーマーキング方法。7. The filler which is photoactive to ultraviolet rays has a particle size of
7. The laser marking method according to claim 6, wherein the rutile type titanium dioxide has a thickness of 0.05 to 1 μm.
0.05〜１μm の酸化第二鉄である請求項６記載のレーザ
ーマーキング方法。8. The filler which is photoactive to ultraviolet rays has a particle size of
The laser marking method according to claim 6, wherein the ferric oxide has a thickness of 0.05 to 1 µm.
ーマーキング方法によりマーキングされた成形品。9. A molded product marked by the laser marking method according to claim 1.
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