JPH05295274A - レーザーマーキング用樹脂組成物 - Google Patents
レーザーマーキング用樹脂組成物Info
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- JPH05295274A JPH05295274A JP4121028A JP12102892A JPH05295274A JP H05295274 A JPH05295274 A JP H05295274A JP 4121028 A JP4121028 A JP 4121028A JP 12102892 A JP12102892 A JP 12102892A JP H05295274 A JPH05295274 A JP H05295274A
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Abstract
付すことのできる樹脂組成物の提供。 【構成】 A)熱可塑性樹脂、並びに、B)テトラゾー
ル系化合物、 210℃以上の分解温度を有する、アゾ化合
物、ニトロソ化合物及びスルホニルヒドラジド化合物か
ら成る群より選択される一以上の化合物を含有するレー
ザーマーキング用樹脂組成物が提供された。該樹脂組成
物は、任意的に難燃剤を含有しても良い。これらの樹脂
組成物には、鮮明で堅固なマーキングを簡単にかつ短時
間で付すことができる。
Description
樹脂組成物に関する。
性樹脂のマーキング方法には、インクジェット方式によ
るインクの吹き付け、スクリーン印刷、インク書き込み
方式等がある。一般にこれらの方法には、耐熱衝撃性
(インク面の剥れ)、耐候性(インクの変色)、耐磨耗
性(インク面の磨耗)の問題がある。インクジェット方
式、スクリーン印刷は、樹脂面にインクを塗布乾燥させ
付着するものであるが、インクと樹脂の材質が異なり、
完全な密着状態を作ることが難しく、インクの選択に当
たってはその点を留意しなければならない。また、イン
ク埋め込み方式では、樹脂のマーキング箇所に予め成形
時に窪みを付けるか、成形後彫刻を施すかした後、その
箇所にインク、塗料を埋め込んでマーキングする。しか
しながら、成形時に窪みを付ける方法ではマーキング形
状は型によって限定されるため製品ごとにマーキング形
状を変化させることが難しく、彫刻を行う方法では刻印
に多大な時間を費やす。その上、後からインクまたは塗
料を埋め込み、余分なインクまたは塗料を取り除く必要
があるため、工程が複雑となり量産品へのマーキング方
法として適していない。
速度が早く、自動化、工程管理が容易なレーザーマーキ
ング法が、最近多く工業的に利用されている。レーザー
マーキング法は、金属、セラミックス及び高分子有機材
料等の表面にレーザー光を利用してマーク、バーコード
あるいは画像等をマーキングする方法である。
ザー光を照射し、(1) 照射部の蝕刻による表面の状態変
化(粗化、凹状化)を利用してマーキングするもの、
(2) 特開昭56-144995 号公報、特開昭60-155493 号公
報、特開昭60-166488 号公報、特開昭60-172590 号公
報、特開昭60-47065号公報、特開昭62-50360号公報及び
特開平3-10884 号公報に記載されているように、照射部
の顔料、染料等の脱色、変色を利用してマーキングする
もの、並びに、(3) 特公平2-47314 号公報に記載されて
いるように、素材樹脂の発泡による表面の状態変化(凸
状)を利用してマーキングするものがある。ここで、
(3) の状態変化を利用するマーキングでは、レーザー光
によって著しい熱を加えられた部分の樹脂中に含まれる
未重合モノマーや分解生成物等が揮発して、その箇所が
発泡する。従って光を乱反射し、また樹脂が隆起するた
めにマーキングが行われる。
凹状化によるマーキングでは、レーザー光の照射・未照
射部の境界が鮮明でない。異種樹脂を層構造に成形し、
表層の樹脂だけを削り取る方法が採られることがある
が、この方法は製造工程が非常に複雑となり、また、ど
の層まで蝕刻するかが問題となる。 (2)の、顔料、染料
等の脱色、変色によるマーキングには、顔料、染料等の
種類によって樹脂の種類や色が限定される欠点がある。
また、顔料、染料等が熱により脱色、着色されやすいの
で、変色域が広がって文字等の輪郭が鮮明でなくなって
しまう。 (3)の、発泡による状態変化を利用するマーキ
ングにおいては、夫々の樹脂に対する最適条件を調べる
必要がある。しかも樹脂を単独で使用することは少ない
と言うことを考えると、例えば、複数の成分から成る樹
脂組成物の表面をマーキングする場合に、種々の組成に
おける適当な条件を逐一調べなくてはならない。さら
に、樹脂によっては発泡しにくいものがあるため、使用
する樹脂が限定される。
グを簡単かつ短時間で付すことのできる樹脂組成物を提
供することを目的とする。
脂に特定の化合物を含有させると、非常に簡単な操作で
鮮明なマーキングを付すことのできる樹脂組成物が得ら
れることを見出した。
する、アゾ化合物、ニトロソ化合物及びスルホニルヒド
ラジド化合物から成る群より選択される一以上の化合物 を含有するレーザーマーキング用樹脂組成物である。
はなく、種々の公知のものを使用することができる。例
として、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレ
ート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PB
T)、ポリシクロヘキセンテレフタレート(PCT);
ポリフェニレンオキサイド(PPO);ポリカーボネー
ト(PC);ポリエーテルイミド(PEI);ポリスチ
レン(PS)、例えば耐衝撃ポリスチレン(HIP
S);ポリエチレン(PE);ポリプロピレン(P
P);ポリアミド(PA);塩化ビニル樹脂(PV
C);ポリアセタール(POM);フッ素樹脂、例えば
ポリテトラフルオロエチレン;アクリル樹脂;ポリサル
ホン;ポリフェニレンサルフィド(PPS);メチルペ
ンテン樹脂等を挙げることができるが、これらに限定さ
れない。種々の熱可塑性樹脂のアロイ、例えばPPOと
PS系樹脂とのアロイを使用することもできる。好まし
くは、ポリエステル、PPO、PC、PEIまたはこれ
らを含む樹脂アロイを使用する。
分として、テトラゾール系化合物、210 ℃以上の分解温
度を有する、アゾ化合物、ニトロソ化合物及びスルホニ
ルヒドラジド化合物から成る群より選択される一以上の
化合物を使用することである。これら化合物を含有させ
ることによって、特公平2-47314 号公報記載の方法では
マーキングできなかった樹脂(組成物)をもマーキング
することができる。しかも、レーザー光の照射されてい
ない部分に影響の及ぶことがないため、それらマーキン
グは非常に鮮明である。尚、本発明者が研究したところ
によると、特公平2-47314 号公報に記載のように、レー
ザー光照射部を発泡させると言う観点から、脂肪族炭化
水素、その塩素化物またはフッ素化物、重炭酸塩、ある
いは分解温度約 210℃未満のアゾ化合物、ニトロソ化合
物またはスルホニルヒドラジド化合物のような、発泡剤
として通常用いられる化合物を含ませると、樹脂組成物
を製造する際に発泡が生じたり、レーザー光非照射域ま
でが発泡してマーキングが不鮮明になるなどの不都合が
生じる。すなわち、本発明に従い、上記の化合物を含有
する樹脂組成物のみが、レーザー光照射により、鮮明な
マーキングを与える。これは全く予期されなかったこと
である。
温度を有する、アゾ化合物、ニトロソ化合物及びスルホ
ニルヒドラジド化合物(以下で、これら化合物をレーザ
ーマーキング用添加剤と言うことがある)としては、種
々の自体公知のものを使用することができる。好ましい
例として、テトラゾール、5,5'- ビス-1H‐テトラゾー
ル、1-メチル-1H‐テトラゾール、5-メルカプト-1H‐
テトラゾール、1-メチル-5- メルカプト-1H‐テトラゾ
ール、1-エチル-5- メルカプト-1H‐テトラゾール、1-
カルボキシメチル-5- メルカプト-1H‐テトラゾール、
1-シクロヘキシル-5- メルカプト-1H‐ヒドロテオラゾ
ール、1-フェニル-5- メルカプト-1H‐テトラゾール、
1-(4- ヒドロキシフェニル)-5-メルカプト-1H‐テトラ
ゾール、1-(3- アセトアミドフェニル)-5-メルカプト-1
H‐テトラゾール、1-N,N-ジメチルアミノエチル-5- メ
ルカプト-1H‐テトラゾール、5-メチル-1H‐テトラゾ
ール、1,5-ジメチル-1H‐テトラゾール、1-エチル-5-
メチル-1H‐テトラゾール、1-メチル-5-(クロロメチ
ル)- 1H‐テトラゾール、5-フェニル-1H‐テトラゾー
ル、ナトリウム - 1H‐テトラゾール-5- カルボン酸ナ
トリウム、1-エチル-5- ヒドロキシ-1H‐テトラゾー
ル、5-アミノ-1H‐テトラゾール等の、置換基を有する
1H‐テトラゾール系化合物、上記と同じ種類の置換基
を有する 2H‐テトラゾール系化合物、及びそれらの金
属塩例えばLi、Na、K、Ca、Ba、Mg、Zn、
Mn、Cu塩等を挙げることができるが、これらに限定
されない。二以上の化合物を組み合わせて用いることも
できる。好ましい化合物は、テトラゾールのアルカリ土
類金属塩、特にカルシウム塩、5-アミノ-1H‐テトラゾ
ールのアルカリ土類金属塩、特にカルシウム塩、5-メチ
ル-1H‐テトラゾールのアルカリ土類金属塩、特にカル
シウム塩及びバリウム塩、5,5'- ビス-1H‐テトラゾー
ルのアルカリ土類金属塩、特にカルシウム塩である。こ
れらの化合物は、熱可塑性樹脂 100重量部に対して、好
ましくは 0.001〜10重量部程度、より好ましくは0.01〜
5重量部程度の量にて使用する。
は他に、公知の任意の物質を含むことができる。例えば
スチレン‐ブタジエン共重合体(SB)、スチレン‐ア
クリロニトリル共重合体(SAN)、スチレン‐ブタジ
エン‐スチレン共重合体(SBS)、スチレン‐エチレ
ン‐ブタジエン‐スチレン共重合体(SEBS)、エチ
レン‐プロピレン共重合体(EP)、エチレン‐プロピ
レン‐ジエン共重合体(EPDM)、アクリロニトリル
‐ブタジエン‐スチレン共重合体(ABS)等のゴム成
分を含有していても良い。
はまた、種々の難燃剤、難燃助剤を含有することができ
る。難燃剤及び難燃助剤に特に制限はなく、好ましい例
として臭化イミド、臭化ポリカーボネート、臭化エポキ
シ化合物、臭化ビスフェノールA(Br‐BPA)、臭
化ポリフェニレンオキサイド等のハロゲン系難燃剤;ト
リフェニルホスフェート(TPP)等のリン系難燃剤、
及びSb2 O3 等の難燃助剤等を挙げることができる
が、これらに限定されない。これら難燃剤及び難燃助剤
の使用量は、熱可塑性樹脂の種類及び目的とする樹脂組
成物に応じて任意に設定し得るが、一般に、熱可塑性樹
脂 100重量部に対して、難燃剤の量を5〜30重量部程度
とし、難燃助剤の量を0〜15程度とするのが好ましい。
にはさらに、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の
強化剤が含有されていても良い。それらの使用量もま
た、熱可塑性樹脂の種類及び目的とする樹脂組成物に応
じて任意に設定し得るが、一般に、熱可塑性樹脂 100重
量部に対して約0〜100 重量部、特に約0〜50重量部と
するのが好ましい。
リカ、タルク等の無機または有機のフィラー、可塑剤、
滑剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、スリップ
剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、顔料、染料、天然
油、合成油、ワックスなどの慣用の添加物の一種以上を
また、本発明の目的を損なわない範囲で、本発明の樹脂
組成物中に含有させることができる。
明のレーザーマーキング用樹脂組成物を得ることができ
る。混合法に特に制限はなく、各成分の配合順序も任意
である。例えば、溶融状態にある熱可塑性樹脂にマーキ
ング用添加剤及び他の任意的成分を加えて混合しても良
く、また、熱可塑性樹脂の溶液にマーキング用添加剤及
び他の任意的成分を加えて混練しても良い。より具体的
には、溶融状態にある熱可塑性樹脂に、直接、マーキン
グ用添加剤及び他の任意的成分を別々にまたは同時的に
加えて混練する方法、あるいは、熱可塑性樹脂のペレッ
トをマーキング用添加剤及び他の任意的成分と共に一軸
または二軸押出機などに供給して溶融混練する方法、あ
るいは、熱可塑性樹脂を適当な溶媒(例えば塩化メチレ
ン、クロロホルム、トルエン、テトラヒドロフラン等)
に溶解させ、この溶液にマーキング用添加剤及び他の任
意的成分を別々にまたは同時的に加えて攪拌する方法な
どを挙げることができる。これらの内、溶融混練法につ
いて、好ましい態様の一つを例示すると、D=30〜90mm
の一軸または二軸押出機を用い、使用する熱可塑性樹脂
に合わせた温度(例えば、PBT樹脂なら約 260℃、P
CT樹脂なら約 280℃、PPO樹脂とPS系樹脂との混
合物なら約 280℃、PC樹脂なら約 270℃、PEI樹脂
なら約 330℃に温度設定することができるが、これらに
限定されない)で押出して、本発明の樹脂組成物をペレ
ット等の形で得ることができる。また、本発明の樹脂組
成物から成形品を作る方法にも特に制限はなく、射出成
形、押出成形、ブロー成形、真空成形等、種々の公知の
方法を用いることができる。成形条件にも特に制限はな
く、使用する成分、目的とする成形品、成形法等に応じ
た任意の温度(例えば、PBT樹脂の射出成形なら約 2
60℃、PCT樹脂の射出成形なら約 280℃、PPO樹脂
とPS系樹脂との混合物の射出成形なら約 260℃、PC
樹脂の射出成形なら約 270℃、PEI樹脂の射出成形な
ら約 320℃に設定することができるが、これらに限定さ
れない)、圧力等の条件で成形することができる。当業
者であれば、使用する成分、目的とする製品等に応じた
適当な混練法及び成形法を選択することは容易であろ
う。
ーザーマーキングを行うことができる。例として炭酸ガ
スレーザー、YAGレーザーを使用することができる
が、これらに限定されない。本発明の樹脂組成物には、
レーザー光の照射により、鮮明なマーキングを行うこと
ができる。本発明の樹脂組成物へのマーキングにおいて
は、染料、顔料を脱色、変色するマーキングとは異な
り、照射部以外にレーザー光の影響が及ぶことがない。
そのため、例えば10μm幅程度の微細な線を描くことも
可能である。また、マーキングを迅速に行うことがで
き、例えば 1.0mm幅程度の線であれば、 200mm/秒以上
の速度で描くことができる。本発明には種々の組成の樹
脂組成物が包含されるが、夫々の組成物に対して逐一照
射の最適条件を調べる必要はなく、また、成分として使
用する樹脂も制限されない。本発明の樹脂組成物にはさ
らに、製造工程を単純化することができると言う利点が
ある。
明にマーキングされる理由は定かではないが、レーザー
光照射された部分の樹脂組成物中のマーキング用添加剤
が変質すること、あるいは、その部分の樹脂組成物が凸
状化・凹状化し、光の乱反射の生じることが考えられ
る。
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。
選択し、押出機を用いて押出してペレットを作った。こ
のペレットを用いて、50mm×50mm×3mmの成形品を射出
成形した。押出時の温度及び射出成形時の温度をまた、
表1〜表5に示す。 A)樹脂として A-a):PBT〔日本ジーイープラスチックス(株)社製
の VALOX(商標)〕 A-b):PCT〔日本ジーイープラスチックス(株)社製
の VALOX(商標)〕 A-c):PPOとPS系樹脂との混合物〔日本ジーイープ
ラスチックス(株)社製の NORYL(商標)〕 A-d):PC〔日本ジーイープラスチックス(株)社製の
LEXAN(商標)〕 A-e):PEI〔日本ジーイープラスチックス(株)社製
の ULTEM(商標)〕 のいずれか 100重量部、 B)レーザーマーキング用添加剤 B-a):5-アミノ-1H‐テトラゾールのカルシウム塩 B-b):テトラゾールのカルシウム塩 B-c):5-メチル-1H‐テトラゾールのカルシウム塩 B-d):5-メチル-1H‐テトラゾールのバリウム塩 B-e):5,5'- ビス-1H‐テトラゾールのカルシウム塩 のいずれか 0.5重量部、 C)難燃剤 C-a):臭化イミド〔エチルコーポレーション製のBT-9
3(商標)〕15重量部 C-b):臭化PC〔日本ジーイープラスチックス(株)社
製のML4365(商標)〕15重量部 C-c):臭化PS〔フェロ化学社製の Pyrocheck(商
標)〕15重量部 C-d):臭化エポキシ化合物〔阪本薬品社製のSR-T5000
(商標)〕15重量部 C-e):臭化BPAオリゴマー〔三菱瓦斯製のFR-53(商
標)〕15重量部 C-f):臭化BPAオリゴマー(FR‐53)12重量部とS
b2 O3 5重量部との混合物 C-g):TPP12重量部 のいずれか、及び D)ガラス繊維、表1〜表5に示した量(重量部)にて
使用。
ザーまたはYAGレーザーを用い、マーキングを行っ
た。マーキング条件は以下の通り: CO2 ガスレーザー:6〜24J/cm2 YAGレーザー:移動速度 100〜400 mm/s バイトサイズ10〜140 μm マーキングの鮮明さを目視によって評価した。その結果
を表1〜表5に示す。表における記号は、下記を意味す
る: ◎…極めて鮮明、○…鮮明、△…やや不鮮明、×…不鮮
明。
を含有する組成物は、樹脂の種類にあまり関係なく、レ
ーザー光照射によって鮮明なマーキングを生じると言う
ことが明らかである。
ミド(ADCA)または N,N'-ジニトロソペンタメチレ
ンテトラミン(DPT)を含有する樹脂組成物を用い、
例1、7、13、19、25、31、37、43、49、55、61、67、
73、79または85と同じ成形操作により成形品の製造を試
みたが、総て、樹脂組成物の押出時に発泡してしまっ
た。
照射により、鮮明でかつ堅固なマーキングを行うことが
できる。本発明の樹脂組成物では、照射部以外にレーザ
ー光の影響が及ぶことがない。そのため、例えば10μm
幅程度の微細な線を描くことも可能である。本発明には
種々の組成の樹脂組成物が包含されるが、夫々の組成物
に対して逐一照射の最適条件を調べる必要はなく、ま
た、成分として使用する樹脂も制限されない。本発明の
樹脂組成物にはさらに、製造工程が単純化されると言う
利点がある。
Claims (2)
- 【請求項1】 A)熱可塑性樹脂、及び B)テトラゾール系化合物、 210℃以上の分解温度を有
する、アゾ化合物、ニトロソ化合物及びスルホニルヒド
ラジド化合物から成る群より選択される一以上の化合物 を含有するレーザーマーキング用樹脂組成物。 - 【請求項2】 さらに難燃剤を含有する、請求項1記載
のレーザーマーキング用樹脂組成物。
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