JPH03270980A - レーザーマーキング用積層体及びレーザーマーキング方法 - 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］ 本発明はカード、ラベル、銘板等に文字、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久性、偽造
防止効果を有するレーザーマーキング用積層体及びレー
ザーマーキング方法に関する。

［従来の技術］ 最近、プリペイドカード、クレジットカード等のカード
類の一般化により偽造の問題が生じ、その防止策として
精密な印刷、隠しマーク等の特殊なマーキング方法が行
なわれている。また、ショップオートメーション、ファ
クトリ−オートメーションの発達でラベルあるいは銘板
等が多く用いられており、これらへのマーキングはタッ
ク紙への印刷、感熱印字等の方法で行われている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、カードにおいては識別情報、個人情報等
のカード情報が容易に書換え可能であり、精密な印刷、
隠しマーク等の特殊なマーキング方法ではカード種類ご
との区別であり個別あるいは個人情報でないため、充分
な偽造防止策とはなっていない。また、ラベル、銘板で
はマーキング部分の耐久性（耐摩耗性、耐溶剤性、耐汚
染性、耐候性等）や少量多種の印字対する速度面での対
応が充分でない。従って、耐久性が優れ、また偽造が困
難なマーキング方法が求められていた。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは上記マーキング部分の耐久性、偽造防止に
関する欠点を解消すべく鋭意検討を行なった結果、印刷
に変え、非接触、高速且つ微細なマーキングができるレ
ーザー光を応用し、レーザー光の照射で変色する層（レ
ーザー光変色層）の上に、透明または半透明なレーザー
光を透過させる層（レーザー光透過層）を有するレーザ
ーマーキング用積層体は、レーザー光透過層を通してレ
ーザー光を照射した時、レーザー光変色層のみマーキン
グされるため、（１）レーザー光透過層が保護層として
働き、耐久性が格段に優れる、（２）保護層としてのレ
ーザー光透過層の上からレーザー光でマーキングされる
ため、マークは消去、修正等の書換え加工が難しく、個
別情報の偽造が困難である、（３）少量多種の高速印字
に対応できるという特長を有し、カード、ラベル、銘板
等に好適であることを見い出し、本発明を完成するに至
った。

すなわち、本発明は、 レーザー光の照射で変色する層の上に、透明または半透
明なレーザー光を透過させる層を有することを特徴とす
るレーザーマーキング用積層体、及び レーザー光の照射で変色する層の上に、透明または半透
明なレーザー光を透過させる層を有するレーザーマーキ
ング用積層体にレーザー光を照射してマーキングを行な
うことを特徴とするレーザーマーキング方法 を提供するものである。

本発明でレーザー光透過層に用いる材料としては、使用
するレニザー光を透過するものであればよく、例えばレ
ーザーとして炭酸ガスレーザーを用いる場合の材料とし
てはポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、エチレン
−エチルアクリレート共重合系樹脂、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合系樹脂、ポリエステル系樹脂、テルペン系樹
脂等の熱可塑性樹脂が挙げられ、イツトリウム・アルミ
ニウムガラスレーザー（ＹＡＧレーザ−）を用いる場合
の材料としてはポリオレフィン系樹脂、エチレン−エチ
ルアクリレート共重合系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共
重合樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢
酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂
、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ウレタ
ン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、弗素系
樹脂等の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂、あるいは水ガ
ラス、珪素化合物、燐系化合物等を用いた無機系樹脂等
が挙げられ、これらの１種あるいは２種以上を混合した
物を用いることができる。

これらは積層体を形成するために適した方法で使用され
る。例えば、常温乾燥、湿気硬化、熱硬化、紫外線硬化
、電子線硬化等の塗料あるいはコーティング剤の塗布に
よる積層方法、押出成形あるいはインフレーション成形
等によりフィルム化した後、接着または粘着剤あるいは
ヒートシールで積層する方法、直接多層押出成形あるい
は多層射出成形等の方法で積層体を作成する方法等、通
常の方法が挙げられる。

レーザー光透過層は着色されていてもかまわないが、レ
ーザー光変色層のマーク表示が見えるように、透明ある
いは半透明でなければならない。

従って、レーザー光透過性、透明性、価格、フィルム物
性等から炭酸ガスレーザーを用いる場合にはポリオレフ
ィン系樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合系樹
脂、エチレン−酢酸ビニル共重合系樹脂、紫外線硬化型
アクリル系樹脂あるいは電子線硬化型アクリル系樹脂、
ＹＡＧレーザーを用いる場合にはポリオレフィン系樹脂
、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂あるいは塩化
ビニル系樹脂が好ましい。

尚、レーザー光透過層中にはレーザー光変色層のマーク
表示を保護する目的、あるいは加工性を向上させる目的
で必要に応じて添加剤等を透明性及びレーザー光透過性
を著しく低下させない範囲で加えることができる。添加
剤としては、例えば充填剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外
線吸収剤等の通常有機材料に用いられる材料がいずれも
挙げられる。レーザー光透過層の厚さはマーク表示の視
認性を著しく低下させず、また、レーザー光のエネルギ
ーを著しく低下させない範囲で特に限定はないが、１μ
ｍ以上が好ましく、１μｍ未満ではレーザー光変色層を
レーザー光でマーキングした時、その発生した熱でレー
ザー光透過層が除去され保護層としての効果を発揮しな
い。また、レーザー光透過層は必要によっては１層だけ
でなく２層以上にすることもできる。

本発明でレーザー光変色層に用いるレーザー光の照射で
変色する物としては、例えば、白色への変化では水酸化
アルミニウム、クレー、無機硼酸化合物、無機燐酸化合
物、無機珪酸化合物、群青、チタン酸カリウム、チタン
ブラック等を含む樹脂組成物、あるいはセルロース系樹
脂等が挙げられ、また有色への変化では黄色酸化鉄、無
機鉛化合物、示温顔料等を含む樹脂組成物、あるいは感
熱紙等が挙げられる。鮮明なコントラストのマーク表示
が得られる点で白色への変色あるいは黒色への変色がよ
く、中でも白色では無機の硼酸化合物、無機燐酸化合物
、無機珪酸化合物を含有する樹脂組成物あるいはセルロ
ース系樹脂、黒色では無機鉛化合物、あるいは示温顔料
を含有する樹脂組成物あるいは感熱紙をレーザー光変色
層とするものがコントラストの点で特に好ましく、これ
をレーザー光透過層と組合せて用いたとき印字が鮮明で
かつ耐久性に優れ、偽造が困難なレーザーマーキング用
積層体が得られる。

上記レーザー光変色層に用いる樹脂としては、特に限定
はなく、公知の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬
化性樹脂、電子線硬化性樹脂、常温乾燥性樹脂、湿気硬
化性樹脂等がいずれも使用可能であり、その用途、要求
品質、多層のレーザーマーキング用積層体の作成方法等
を考慮して適宜選択して用いる。熱論、前記レーザー光
透過層で用いる樹脂を用いてもよい。

本発明のレーザーマーキング用積層体はレーザー光透過
層とレーザー光変色層から成っていればよく、さらに機
能を付加するため多層にしてもよい。加える機能として
は例えば、強度保持層（耐屈曲性等）、磁気層等による
書換え可能な情報層、装飾層、接着層等が挙げられる。

この場合は上層よりレーザー透過層、レーザー変色層の
順序であればよい。

［実施例］ 以下に実施例及び比較例を示して本発明を更に詳細に説
明する。尚、例中の％は全で重量基準である。

実施例１ 第１層（レーザー光透過層） ポリプロピレン樹脂シート（厚さ：Ｉ００μｍ）第２層
（レーザー光変色層） 群青５％含有ポリプロピレン樹脂シート（厚さ：約５ｍ
ｍ、色：青） 上記２種のシートを加熱プレスでラミネートし、２層の
レーザーマーキング用積層体を作成した。

次いで、この積層体の第１層側より８　Ｊｏｕｌｅ／ｃ
ｍ’のＴＥＡ型炭酸ガスレーザー光を１パルス照射した
。積層体表面にはレーザー照射による痕はなく、レーザ
ー光変色層にのみに鮮明な白色のマーキングが得られた
。このマーク表示の耐汚染性を確認するため、ワセリン
にカーボンブラックを１％混ぜたものをマーク表示の上
に擦りつけ、次いで布で拭き取ったが、目視でマーク表
示の鮮明度は低下しなかった。

比較例１ 実施例１でレーザー光変色層として用いた群青５％含有
ポリプロピレン樹脂シートのみに実施例１と同様に炭酸
ガスレーザー光を照射し、鮮明な白色のマーキングを得
た。実施例１と同様にして耐汚染性を確認したところ、
マーク表示部分の汚れが付着し、鮮明度が著しく低下し
た。

実施例２ 第１層（レーザー光透過層） 紫外線吸収剤含有ポリエチレン樹脂シート（厚さ＝８０
μｍ） 第２層（レーザー光変色層） 二塩基性亜硫酸鉛２０％含有ポリプロピレン樹脂シート
（厚さ：１ｍｍ５　色：白） 上記２種のシートを加熱プレスでラミネートし、２層の
レーザーマーキング用積層体を作成した。

次いで、この積層体の第１層側より６　Ｊｏｕｌｅ／ｃ
＋ｎ”のＴＥＡ型炭酸ガスレーザー光を１ノくルス照射
した。積層体表面にはレーザー照射による痕はなく、レ
ーザー光変色層にのみ鮮明な黒色のマーキングが得られ
た。このマーク表示の耐候性を確認するため、積層体を
紫外線ロングライフフェードメーターでカーボンアーク
光に１００時間暴露したが、殆どマーク表示の鮮明度は
低下していなかった。

比較例２ 実施例２でレーザー光変色層として用いた二塩基性亜硫
酸鉛２０％含有ポリプロピレン樹脂シートのみに実施例
２と同様に炭酸ガスレーザー光を照射し、鮮明な黒色の
マーキングを得た。次いで、実施例２と同様に耐候性を
確認するためカーボンアーク光に１００時間暴露したと
ころ、マーク表示が黒色から渋茶色に褪色し、鮮明性が
低下した。

実施例３ 第１層（レーザー光透過層） ポリエチレンテレフタレート樹脂シート（厚さ＝５０μ
ｍ） 第２層（レーザー光透過層） アクリル系粘着剤（厚さ＝１０μｍ） 第３層（レーザー光変色層） 示温顔料（蓚酸コバルト）３０％含有常温乾燥型アクリ
ル系樹脂 （厚さ＝２５μｍ、色：淡ピンク） 第４層（強度保持層） ポリメチルメタアクレート樹脂シート （厚さ：１ｍｍ） 第４層のポリメチルメタアクレート樹脂シートの上に第
３層のアクリル系樹脂を塗布し、高圧水銀灯で６００　
ｍＪｏｕｌｅ／ｃｍ”の紫外光を照射して硬化させた後
、第２層のアクリル系粘着剤を塗布した第１層のポリエ
チレンテレフタレート系樹脂シートを張り付け、レーザ
ーマーキング用積層体を作成した。

次いで、この積層体の第１層側より２０ＷのＹＡＧレー
ザー光を５ｍ／ａ＋ｉｎの速度で走査した。

積層体表面にはレーザー照射による痕はなく、第３層に
のみ鮮明な黒色のマーキングが得られた。

耐溶剤性を確認するため、キシレンをしみこませた布で
マーキング部分の上を擦ったがマーク表示に変化はなか
った。

比較例３ 第１層及び第２層を省略した以外は実施例３と同様にし
て積層体を作成し、更に同様にしてＹＡＧレーザーを照
射し、鮮明な黒色のマーキングを得た。次いで耐溶剤性
を確認するため、キシレンをしみこませた布でマーキン
グ部分の上を擦ったところ、レーザー変色層が除去され
マーク表示が消失した。

実施例４ 第１層のレーザー光透過層としてポリエチレンテレフタ
レート樹脂シートの代わりにポリエチレン系樹脂シート
（厚さ：１００μｍ）を使用した以外は実施例３と同様
にして、レーザーマーキング用積層体を作成し、次いで
実施例３と同様に耐溶剤性のテストを行なったがマーク
表示に変化はなかった。

実施例５ 第１層（レーザー光透過層、耐擦傷性付与）紫外線硬化
型高硬度アクリル系塗料 （厚さ＝３μｍ） 第２層（レーザー光透過層） 塩化ビニル樹脂シート（厚さ＝５０μｍ）第３層（レー
ザー光変色層） 示温顔料（蓚酸コバルト）含有３０％塩化ビニル樹脂シ
ート （厚さ：５０μｍ、色：淡ピンク） 第４層（粘着剤層） シリコン系粘着剤 第２層の塩化ビニル樹脂シートと第３層の示温顔料含有
３０％塩化ビニル樹脂シートを加熱ロールでラミネート
し、第２層の上に第１層の紫外線硬化型高硬度アクリル
系樹脂をロールコータで塗布した後、高圧水銀灯で約６
００　ｍＪｏｕｌｅ／ｃｍ’の紫外光を照射して硬化さ
せ、さらに第４層としてシリコン系粘着剤を塗布し、レ
ーザーマーキング用積層体を作成した。

次いで、この積層体の第４層の粘着剤層側をアクリル樹
脂板に貼りつけた後、この積層体の第１層側より２０Ｗ
のＹＡＧレーザー光を５ｍ／ｗｉｎの速度で走査した。

積層体表面にはレーザー照射による痕はなく、第３層に
のみ鮮明な黒色のマーキングが得られた。耐溶剤性を確
認するため、キシレンをしみこませた布でマーキング部
分の上を擦ったがマーク表示に変化はなかった。

実施例６ 第１層（レーザー光透過層） 電子線硬化型アクリル系塗料 （厚さ＝３μｍ） 第２層（レーザー光変色層） 感熱紙（色：白） バーコーターで第１層に用いるアクリル系塗料を第２層
の感熱紙の上に塗布し、２Ｍｒａｄの強度の電子線を照
射して硬化させ、レーザーマーキング用積層体を作成し
た。次いで、この積層体の第１層側より０、７　Ｊｏｕ
ｌｅ／ｃ−のＴＥＡ型炭酸ガスレーザー光を１パルス照
射した。積層体表面にはレーザー照射による痕はなく、
レーザー光変色層にのみ鮮明な黒色のマーキングが得ら
れた。次いで、実施例３と同様に耐溶剤性のテストを行
なったがマーク表示に変化はなかった。

比較例４ 実施例６で用いた感熱紙に、実施例６と同様にＴＥＡ炭
酸ガスレーザーを照射し、鮮明な黒色のマーキングを得
た。次いで、実施例３と同様に耐溶剤性を確認するため
、キシレンをしみこませた布でマーキング部分の上を擦
ったところ、擦った部分すべてが黒くなりマーク表示が
消失した。

［発明の効果］ レーザー光の照射で変色する層の上に、透明または半透
明なレーザー光を透過させる層を設けた本発明のレーザ
ーマーキング用積層体は、レーザー光を照射するだけで
、　（１）レーザー光透過層が保護層として働き、耐久
性が格段に優れる、（２）保護層の上からレーザーでマ
ーキングされるため、マークは消去、修正等の書換え加
工が難しく、個別情報の偽造が困難である、（３）少量
多種の高速印字に対応できるという特長を有する。

さらにレーザー光変色層がレーザー光照射で白色あるい
は黒色に変色するようにしたとき、より視認性の高いマ
ーク表示が得られる点で好ましい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザー光の照射で変色する層の上に、透明または
   半透明なレーザー光を透過させる層を有することを特徴
   とするレーザーマーキング用積層体。 ２、レーザー光の照射で変色する層の上に、透明または
   半透明なレーザー光を透過させる層を有するレーザーマ
   ーキング用積層体にレーザー光を照射してマーキングを
   行なうことを特徴とするレーザーマーキング方法。