JPH0321485A - レーザーマーキング部分の耐汚染性向上方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物の表面、例゛えば電気・電子部品、ケース及
び製品等の表面にレーザー光を照射して、文字、マーク
、バーコード等を表示してなるマーキング部分の耐汚染
性向上方法に関する．〔従来の技術〕 最近、半導体、抵抗体、コンデンサー、リレースイッチ
等の電気・電子部品、各種電気製品等の物の表面への文
字・記号等のマーキングは、微細なマーキング、マーク
表示品質の維持・管理、工程の自動化等の目的で、物の
表面に直接レーザー光を照射し、表面の一部分に蒸発あ
るいは熱分解等を起こさせることにより消失あるいは発
色等を生じさせるレーザーマーキング方法が行なわれて
いる． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、レーザーマーキングでは表面の一部がレ
ーザー光で蝕刻されておりその部分はくぼみ、表面は粗
面化している．そのためレーザー光未照射部分と比較し
て非常に汚れが付着し易く、汚れによりマーク表示が不
鮮明になりマーキングインキを用いた場合より視認性が
劣るという欠点を有している。また、非白色に発色させ
たマーキング、なかでも特に黒色あるいは茶褐色の様な
濃色に発色させたレーザーマーキングでは、レーザー光
で蝕刻され、粗面化したマーキング部分の表面で光が乱
反射して白っぽく見え、濃色度を実際よりも低下させて
しまい、特に背景色に弁柄色、濃い青色、緑色等のよう
な濃暗色の場合、インクマーキングに比較して視認性が
劣るという欠点も有している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記レーザー光によるマーキングの欠点
を解消すべく鋭意検討を行なった結果、物の表面にレー
ザー光を照射し発色させた後、マーキング部分あるいは
マーキング部分のある物の表面にオーバーコート層を設
けるとレーザー光で粗面化しｋ部分がオーバーコート層
で平滑になり、耐汚染性が格段に向上すると共に、乱反
射を防ぎ、非白色に発色させたマーキングの視認性の向
上も著しいことを見い出し、本発明を完戒するに至った
。

すなわち、本発明は、物の表面にレーザー光を照射して
マーキングした後、マーキング部分あるいはマーキング
部分のある物の表面に透明なオーバーコート層を設ける
ことを特徴とするレーザーマーキング部分の耐汚染性向
上方法を提供するものである。

本発明でオーバーコート層に用いる材料としては、透明
なコート層が威形できるものであれば特に限定はなく、
例えば刷毛塗り、スプレー塗装、浸漬塗装、ドクターコ
ート、ロールコート、静電塗装、粉体塗装、転写、印刷
等が可能なエボキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル
系樹脂、ポリエステル系樹脂、キシレン系樹脂、塩化ビ
ニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アルキッド系樹脂、シ
リコン系樹脂等の常温乾燥性樹脂、湿気硬化性樹脂、熱
硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等を
用いた有機系塗料や、水ガラス、シリコーン等を用いた
無機系塗料等が挙げられ、これらの１種あるいは２種以
上を混合したものを用いることが出来る． 尚、オーバーコート層に用いる材料中には必要に応じて
添加剤等をマーク表示の視認性を著しく低下させない範
囲で加えることができ、添加剤としては、例えば硬化剤
、架橋剤、光開始剤、分散剤、流動性調節剤、レベリン
グ剤、離型剤、充填剤、難燃剤、滑剤、安定剤、酸化防
止剤等、通常の樹脂塗装で用いられる材料がいずれも挙
げられる。

さらに、オーバーコート層としてフイルムを貼付する事
も可能である．フイルムの材質は、透明であれば特に限
定されるものではないが、通常のポリオレフィン樹脂、
エチレン共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ボリアミド樹
脂、ボリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂等が挙げら
れる。貼付方法として粘着あるいは接着剤を用いた方法
あるいはヒートシール等の通常の方法が挙げられる。オ
ーバーコート層の厚みはマーク表示の視認性を著しく低
下させない範囲で特に限定されるものではないが１層の
厚みが２μｍ以上２ＩＩＩ１以下が好ましい．２μｍ未
満ではレーザー照射部分の粗面化した部分をオーバーコ
ート層が覆えづ本発明の効果が現れにくく、また、２１
ｍ以上ではコスト面とオーバーコート方法の面から実用
的ではない。

さらに、オーバーコート層はマーキング部分あるいは物
の表面上に１層だけでなく２層以上にもすることもでき
る。マークされる物の表面の基材とオーバーコート層と
の密着性は良いほうが、オーバーコート層の剥離による
マーク表示の視認性低下を生じないため好ましい。

本発明で用いるレーザーとしては特に限定はないが炭酸
ガスレーザー　一酸化炭素レーザー、半導体レーザー、
イットリウム・ネオジウム・ガラスレーザー（ＹＡＧレ
ーザー）等が挙げられ、なかでも炭酸ガスレーザーが好
ましい。

炭酸ガスレーザー（波長ｌＯ．６μｍ）としては、例え
ばＴｒａｎｓｖｅｒｓｅｌｙ　　ｆ！ｘｃｉｔｅｄ　　
Ａｔｏｎ＋ｏｓｐｈｅｒｉｃＰｒｅｓｓｕｒｅ　（　Ｔ
　Ｅ　Ａ　）型炭酸ガスレーザー、走査型（連続発振又
はパルス発振）炭酸ガスレーザー等がある。装置として
は、例えば、ＴＥＡ型の炭酸ガスレーザーでは、出力０
．５〜２０ジュール／パルス、パルス持続時間０．　１
μ〜ｌＯμ秒で１〜２００回／ａ＋ｉｎ．レーザー光を
照射できる装置、走査型（連続発振またはパルス発振）
の炭酸ガスレーザーでは出力０．　５〜２００００　Ｗ
，パルス発振の場合パルス間隔２〜１０ｋＨｚの装置等
がある。

レーザーマーキング方法としては、例えば、■物の表面
に異なる色の層を印刷、塗布、フィルム貼付等の方法で
設け、次いでレーザー光照射により異なる色の層を取り
除いてマーキングする方法や、■物のすべて又は一部を
レーザー光照射により、変色あるいは発色する化合物を
含有した組威物を用いた戒形材料で作る、物の表面を該
組或物で被覆する、物の表面の一部を該組戒物で印刷、
塗布または多層或形する、あるいは該組威物をテープ化
して物の表面に張り付ける等の方法によりマーキングを
希望する部分の表面を該組成物で形威させ、次いでレー
ザー光を照射してマーキングする方法等がある。変色あ
るいは発色する化合物を含有した組威物としては、例え
ば白色への変化では水酸化アルξニウム、クレー、無機
硼酸化合物、無機燐酸化合物、群青、チタン酸カリウム
等を含む樹脂ｍ或物が挙げられ、また有色への変化では
黄色酸化鉄、無機鉛化合物、ロイコ染料、示温顔料等を
含む樹脂組或物が挙げられる。なかでも鮮明な黒色へ変
化する点で無機鉛化合物含有の樹脂組威物が好ましい。

レーザーマーキングする方法とては、例えばレーザー光
を適当な大きさのスポットにして物の表面を走査する方
法、ＴＥＡ型炭酸ガスレーザーの様に矩形のレーザー光
をマスクで希望するマーク形状の切取り、物の表面に照
射する方法等が挙げられる。

レーザーマーキングする例としては、コンデンサー、チ
ップ抵抗、インダクター　ＩＣ等の電子部品；コネクタ
ー、ケース、印刷回路板等の電気部品；電線、キートッ
プ、シート、機械部品、電気製品のハウジグ、金券、カ
ード等、通常マーキングしている製品；非常に小さく、
転写等のマーキングできない物；非常に小さく精度の高
いマーキング、例えばバーコードを行う必要がある物等
が挙げられる。

〔実施例〕

以下に実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に
説明する．尚、例中の部はいずれも重量部である。

実施例１ １．基材配合 ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂　　　１８部〔大日本
インキ化学工業（株）製エビ クロン８３０、エポキシ当量１８０〕 酸無水物系硬化剤　　　　　　　　　　１５部〔同上社
製エピクロンＢ−５　７　０、酸無水物当量１６６〕 硬化促進剤（ベンジルジメチルアミン）０．４部二塩基
製亜硫酸鉛　　　　　　　　　　２０部三酸化アンチモ
ン　　　　　　　　　　　３部弁柄　　　　　　　　　
　　　　　　　　３部２　オーバーコート剤配合 塩化ビニルー酢酸ビニル共重合樹脂　　１５部〔日本ゼ
オン（株）製ゼオン４００× １５０Ｓ、平均重合度８００〕 メチルエチルケトン　　　　　　　　　４３部トルエン
　　　　　　　　　　　　　　４２部上記基材配合のエ
ポキシ樹脂組威物を３本ロールで均一に混合して戒形材
料を得、これを２枚のガラス板の間に５閣厚に注型した
後、８０゜Ｃで５時間及び１６０℃で５時間の条件で硬
化させ赤色の試験片を得た。次いで、この試験片にパル
ス型炭酸ガスレーザー装置を用い、マスクを介して約３
μ秒間レーザー光を１パルス照射した。その時のレーザ
ーの照射をエネルギーは１０ジュール／ｃ１１２　　・
パルスである。赤色．の試験片表面には、黒色のマーキ
ングが得られた。

ついで、マーキングを含む部分に浸漬により上記配合の
オーバーコート剤を塗布後、常温で乾燥させた．この操
作を数回繰り返し厚み約５μｍオーバーコート層を形威
させた。この試験片のマーキングは、視認性、耐汚染性
に優れるものであった。

実施例２ 実施例ｌと同様の方法でレーザーマーキングを行い、黒
色のマーキングを有する試験片を得た。

ついで、オーバーコート層の材料を下記配合に変えて約
ｌＯＡＩｍのオーバーコート層を形威させた．この試験
片のマーキングは視認性、耐汚染性に優れるものであっ
た。

１．オーバーコート剤配合 ニトロセルロース樹脂　　　　　　　　１５部〔旭化威
工業（株）製ＨＩＧ　　２） メチルエチルケトン　　　　　　　　　５０部酢酸エチ
ル　　　　　　　　　　　　　３５部実施例３ 実施例１のオーバーコート層を設けた試験片にさらに下
記の紫外線硬化型塗材をロール転写で約５μｍ厚に塗布
し、その後高圧水銀灯により硬化させ２層目のオーバー
コート層を形成した。この試験片のマーキングは視認性
、耐汚染性に優れるものであった． １．二層目のオーバーコート剤配合 ＰＥＧ４　０　０　　ジアクリレート　　　　９５部〔
新中村化学（株）製ＮＫエステル Ａ−４００） 光開始剤（α−ヒドロキシイソブチ ルフェノン）　　　　　　　　　　　　　　　５部実施
例４ 実施例１と同じ方法でレーザーマーキングを行い、黒色
のマーキングを有する試験片を得た。ついで、その表面
上にポリエチレンテレフタレート製フィルム〔帝人（株
）製テトロンフィルム３１２５μｍ厚〕にアクリル系溶
剤型樹脂〔綜研化学（株）製ＳＫダイン１２００）を塗
布後、乾燥させた厚さ約３０μｍの接着剤付フィルムを
貼付してオーバーコート層を形威させた。この試験片の
マーキングは視認性、耐汚染性に優れるものであった． 比較例１ 実施例ｌでレーザーマーク後、オーバーコートを行なわ
ない試験片を比較例とした。この試験片のマーキングは
視認性、耐汚染性に劣るものであった． 試験例１ 実施例１〜４および比較例１で得た試験片を用い、視認
性および耐汚染性の評価を以下の様に行った。結果を表
−１に示す。

（１）　　視認性の評価：目視により評価した６０：視
認性に優れる。

Δ：白っぽく視認性に劣る。

×：視認できず。

（２）耐汚染性の評価 ワセリンに弁柄を３部加えたペーストを試験片に塗り付
けその後、汚れを拭き取り、その鮮明性を汚れのない試
験片と目視で比較評価した。

Ｏ：鮮明性良好、変化なし。

Δ：鮮明性劣る。

×：鮮明性著しく劣る。

表−１ 実施例５ １．基材配合 ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂　　　１８部〔大日本
インキ化学工業（株）製エピ クロン８３０、エポキシ当量１８０〕 酸無水物系硬化剤　　　　　　　　　　１５部〔同上社
製エビクロンＢ−５　７　０，酸無水物当量１６６〕 硬化促進剤（ベンジルジメチルアミン）０．４部シリカ
　　　　　　　　　　　　　　　３０部三酸化アンチモ
ン　　　　　　　　　　　３部カーボンブラック　　　
　　　　　　　０・５部２．オーバーコート剤配合 塩化ビニルー酢酸ビニル共重合樹脂　　ｌ５部〔日本ゼ
オン（株）製ゼオン４００× １５０Ｓ，平均重合度８００］ メチルエチルケトン　　　　　　　　　４３部トルエン
　　　　　　　　　　　　　４２部上記基材配合のエポ
キシ樹脂組戒物を３本ロールで均一に混合して戒形材料
を得、これを２枚のガラス板の間に５ａｓ厚に注型した
後、８０″Ｃで５時間及び１６０℃で５時間の条件で硬
化させ黒色の試験片を得た．次いで、この試験片にパル
ス型炭酸ガスレーザー装置を用い、マスクを介して約３
μ秒間レーザー光を５パルス照射した．その時のレーザ
ーの照射をエネルギーはｆ　ＯＪｏａｌｅ／ｃｉ＋”・
パルスである。黒色の試験片表面には、白色のマーキン
グが得られた． ついで、マーキングを含む部分に浸漬により上記配合の
オーバーコート剤を塗布後、常温で乾燥させた．この操
作を数回繰り返し厚み約５μｍオーバーコート層を形威
させた．この試験片は、耐汚染性に優れるものであった
． 実施例６ 実施例５と同様の方法でレーザーマーキングを行い、白
色のマーキングを有する試験片を得た．ついで、オーバ
ーコート層の材料を下記配合に変えてオーバーコート層
を形威させた．この試験片のマーキングは耐汚染性に優
れるものであった．゜１．オーバーコート剤配合 ニトロセルロース樹脂　　　　　　　　ｌ５部（旭化或
工業（株）製ＨＩＣ；　　２）メチルエチルケトン　　
　　　　　　　５０部酢酸エチル　　　　　　　　　　
　　　３５部実施例７ 実施例５のオーバーコートした試験片にさらに下記の紫
外線硬化型塗材をロール転写で約１０μｍ厚に塗布し、
その後高圧水銀灯により硬化させ２層目のオーバーコー
ト層を形威した．この試験片のマーキングは耐汚染性に
優れるものであった． １．２層目のオーバーコート剤配合 ＰＥ０４　０　０　　ジアクリレート　　　　９５部（
新中村化学（株）製ＮＫエステル Ａ−４００） 光開始剤（α−ヒドロキシイソプチ ルフェノン）　　　　　　　　　　　　　　５部比較例
２ 実施例５でレーザーマーク．後、オーバーコートを行な
わない試験片を比較例とした．この試験片のマーキング
は耐汚染性に劣るものであった．試験例２ 実施例５〜７および比較例２で得た試験片を用い、耐汚
染性の評価を以下の様に行った。結果を表−２に示す． 耐汚染性の評価 ワセリンのカーボンブラックを０．１部加えたペースト
を試験片に塗り付けその後、汚れを拭き取り、その鮮明
性を汚れのない試験片と目視で比較評価した． ○：鮮明性良好、変化なし。

Δ：鮮明性劣る。

×：鮮明性著しく劣る。

表−２ 〔発明の効果〕 本発明の方法によればマーキング部分の耐汚染性を向上
させると共に、非白色に発色させたマーキング部分の光
の乱反射を防止し、背景色とのコントラストが高く視認
性の優れたマーキングを提供することができる．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物の表面にレーザー光を照射してマーキングした後
   、マーキング部分あるいはマーキング部分のある物の表
   面に透明なオーバーコート層を設けることを特徴とする
   レーザーマーキング部分の耐汚染性向上方法。 ２、マーキングが非白色のマーキングである請求項１記
   載の方法。 ３、マーキングが黒色のマーキングである請求項１記載
   の方法。