JPH11170700A - レーザーマーキング用abs樹脂組成物、成形物及びマーキング方法 - Google Patents

レーザーマーキング用abs樹脂組成物、成形物及びマーキング方法

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JPH11170700A
JPH11170700A JP9354093A JP35409397A JPH11170700A JP H11170700 A JPH11170700 A JP H11170700A JP 9354093 A JP9354093 A JP 9354093A JP 35409397 A JP35409397 A JP 35409397A JP H11170700 A JPH11170700 A JP H11170700A
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JP
Japan
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abs resin
marking
resin composition
laser
group
Prior art date
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Application number
JP9354093A
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English (en)
Inventor
Mitsuyo Saito
光代 西頭
Shoichi Hayashibara
昌一 林原
Haruki Niimoto
昭樹 新本
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Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ABS樹脂の諸物性や成型性を損なわず、レー
ザー光線の照射により視認性が高く鮮明な白色マークが
得られるレーザーマーキング用ABS樹脂組成物の開
発。 【解決手段】赤外線吸収剤を含有することを特徴とする
レーザーマーキング用ABS樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザーマーキング
用組成物、その成形物、及びマーキング方法に関するも
のである。更に詳しくは、レーザー光線の照射により視
認性が高くコントラストの良好なマークを生じるレーザ
ーマーキング用ABS樹脂組成物、その成形物、及びレ
ーザーマーキング方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ABS樹脂は、その優れた物性から、フ
ロッピーディスクや、電機製品、各種部品等に使用され
ている。これら成型品に印字を行う方法とし、従来より
熱硬化インキ、UV硬化インキ等を使用した印刷やイン
クジェットによる方式が、一般に行われているが、近
年、レーザーによる印字方式が注目され、実用化されて
きている。ABS樹脂自体にもレーザーによるマーキン
グは可能であるが、そのマーキング状態は、溶融痕であ
り、よりマーキングの鮮明性を向上させる方法として、
カーボンブラック、酸化チタン、フタロシアニン系着色
顔料等を予め樹脂に練り込みマーキングを行っている。
しかしながら、これらの方法によるマーキング部分の色
調は、樹脂焦げによる影響が大きく、カーボンブラック
使用の場合は茶色マーク、酸化チタン及び着色顔料使用
の場合は、黒マークしか得られず、マーキング部が白色
に発色するものが求められてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ABS樹脂の諸物性や
成型性を損なわず、レーザー光線の照射により視認性が
高く鮮明な白色マークが得られるレーザーマーキング用
ABS樹脂組成物が求められている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記した様
な課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に到
ったものである。即ち、本発明は、(1)赤外線吸収剤
を含有することを特徴とするレーザーマーキング用AB
S樹脂組成物、(2)赤外線吸収剤がジイモニウム系化
合物である(1)のレーザーマーキング用ABS樹脂組
成物、(3)ジイモニウム系化合物が式(1)
【0005】
【化3】
【0006】で表される骨格構造を有する化合物である
(2)のレーザーマーキング用ABS樹脂組成物、
(4)式(1)で表される骨格構造を有するジイモニウ
ム系化合物が式(2)
【0007】
【化4】
【0008】(式中、Rは低級アルキル基又はアルコキ
シアルキル基を示し、Xは対イオンを示す。)で表され
る化合物である(3)のレーザーマーキング用ABS樹
脂組成物、(5)Rがn−ブチル基又はメトキシエチル
基である(4)のレーザーマーキング用ABS樹脂組成
物、(6)赤外線吸収剤の含有量が、ABS樹脂に対し
て0.001重量%以上で20重量%未満である(1)
ないし(5)のいずれか一項のレーザーマーキング用A
BS樹脂組成物、(7)(1)ないし(6)のいずれか
一項のレーザーマーキング用ABS樹脂組成物を成形し
た樹脂成形物、(8)(7)の樹脂成形物にレーザー光
を照射することを特徴とする成形物のマーキング方法、
(9)レーザー光が赤外線レーザー光である(8)のマ
ーキング方法、(10)赤外線レーザー光がYAGレー
ザー光である(9)のマーキング方法、に関する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明で用いられる赤外線吸収剤
は、赤外線を吸収する化合物で、レーザーマーキングの
際に発色剤、特に白色に発色する発色剤として作用す
る。この赤外線吸収剤としては、ジイモニウム系化合物
が好ましく、例えば上記式(1)で表される骨格構造を
有する化合物があげられる。具体的には、例えば上記式
(2)で表される化合物である。上記式(2)におい
て、Rのアルキル基としては、例えばメチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、2−メチルプロピル
基、n−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシ
ル基、ドデシル基、オクタデシル基等のC1〜C18ア
ルキル基等があげられ、好ましくはC1〜C8のアルキ
ル基等があげられる。アルコキシアルキル基としては、
例えばエトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシ
エチル基、ブトキシエチル基等の(C1〜C4)アルコ
キシ(C1〜C4)アルキル基が挙げられる。好ましい
Rとしては、例えばn−ブチル基やメトキシエチル基が
あげられる。
【0010】Xの対イオンとしては、例えば塩素イオ
ン、臭素イオン、フッ素イオン、チオシアン酸イオン、
ヨウ素イオン、6フッ化アンチモン酸イオン、過塩素酸
イオン、過ヨウ素酸イオン、硝酸イオン、テトラフルオ
ロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、モリブ
デン酸イオン、タングステン酸イオン、チタン酸イオ
ン、バナジン酸イオン、リン酸イオン、ホウ酸イオン等
の無機アニオンがあげられ、好ましいものとしては、過
塩素酸イオン、ヨウ素イオン、テトラフルオロホウ酸イ
オン、6フッ化アンチモン酸イオン等の比較的分子量の
大きいイオンがあげられる。
【0011】次に、式(1)で示される化合物の代表例
を表1に示す。
【0012】
【表1】 表1 化合物No. R X 1 n−ブチル 6フッ化アンチモン酸イオン 2 n−ブチル 過塩素酸イオン 3 メトキシエチル 6フッ化アンチモン酸イオン 式(1)、(2)で表される化合物は例えば特開平5−
178808号などに記載された方法によって製造する
ことができる。
【0013】本発明で用いられるABS樹脂はアクリロ
ニトリルブタジエンスチレン共重合体で、メルティング
インデックス(MI)で通常は0.01〜60、好まし
くは0.02〜55程度のものが良い。
【0014】本発明で用いられる赤外線吸収剤の使用量
は、特に制限はないが、マーキング性を考慮するとAB
S樹脂に対して、下限が0.005重量%、好ましくは
約0.01重量%、更に好ましくは約0.02重量%、
特に好ましくは約0.025重量%程度であり、上限が
15重量%、好ましくは10重量%、更に好ましくは5
重量%、特に好ましくは1重量%程度がよい。使用量が
少なすぎると、レーザーマーキング部の白発色度合いが
悪くなり、マークの視認性に欠けるか、マーキングに必
要なエネルギーが大きくなり、樹脂の炭化により、マー
ク部が黒みを帯びる。又使用量が多すぎると、ABS樹
脂の成型性、物性等に影響を及ぼす恐れがある
【0015】本発明のマーキング用組成物には必要に応
じてABS以外の樹脂を併用することが出来る。これら
の樹脂の配合量は特に制限はないが、マーキング性に影
響を与えない範囲で、ABS樹脂に対して、好ましくは
50重量%以下、より好ましくは30重量%以下、更に
好ましくは20重量%以下である。
【0016】本発明のマーキング用組成物には必要に応
じて添加剤等を加える事が出来る。添加剤としては、例
えば着色剤、充填剤(フィラー類)、滑剤、可塑剤等が
挙げられる。使用し得る着色剤としては特に制限はない
が、例えばカーボンブラック、フタロシアニン、アゾ、
ジスアゾ、キナクリドン、アントラキノン、フラバント
ロン、ペリレン、ジオキサジン、縮合アゾ、アゾメチ
ン、又はメチン系等の各種有機顔料、硫酸鉛、酸化亜
鉛、クロムエロー、ジンクエロー、クロムバーミリオ
ン、ベンガラ、コバルト紫、群青、クロムグリーン、酸
化クロム、コバルトグリーン、二酸化チタン等の無機顔
料が挙げられる。これらの有機顔料及び無機顔料は、マ
ークの発色及び発色したマークの鮮明性に影響を与えな
い範囲、例えばABS樹脂に対して通常0.001〜3
重量%の範囲で添加される。
【0017】充填剤としては、例えばシリカ、炭酸カル
シウム、アルミナ、硝子繊維等、通常ABS樹脂に用い
られる充填剤が挙げられる。これらは、マークの発色及
び発色したマークの鮮明性に影響を与えない範囲、例え
ばABS樹脂に対して通常0.001〜3重量%の範囲
で添加される。
【0018】又、使用し得る滑剤としては、例えばステ
アリン酸、ベヘン酸及びそのエステル、又は塩、カルナ
ウバワックス、ポリエチレンワックス等のワックス類及
び各種界面活性剤が用いられる。これらはABS樹脂に
対して通常0.1〜5重量%の割合で必要により添加さ
れる。又、可塑剤としては例えばフタル酸、リン酸、セ
バシン酸等のエステルが挙げられる。そのほか、酸化防
止剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤等通常プラスチック
の加工の際に常用されている添加剤を添加してもよい。
これらの添加剤は、本発明のマーキング用ABS樹脂組
成物を作製する際に、粉末のまま用いても良く、又、マ
スターバッチの形態で用いても良い。
【0019】本発明のレーザーマーキング用ABS樹脂
組成物は、赤外線吸収剤と必要に応じて着色剤、充填
剤、滑剤、可塑剤、熱安定剤等の添加剤をABS樹脂に
加えて、エクストルーダー、2軸ニーダー、ロールミル
等の混練機を用いて均一に混合することにより得られ
る。又本発明のレーザーマーキング用ABS樹脂組成物
は、赤外線吸収剤の濃度の高いマスターバッチを製造
し、これにABS樹脂、所望によりフィラー等の添加剤
を加えて混練機を用いて均一に配合することによっても
得られる。このようにして得られた本発明の組成物はそ
のまま、又必要があれば、更にABS樹脂やフィラー等
の添加剤を加え、それ自体公知の方法で、本発明の樹脂
成形物に成形される。
【0020】尚、赤外線吸収剤の濃度の高いマスターバ
ッチは、必要に応じて着色剤、充填剤、滑剤、可塑剤、
熱安定剤等の添加剤をABS樹脂に加えてエクストルー
ダー、2軸ニーダー、ロールミル等の混練機を用いて均
一に配合し、例えばペレット状又はマーブル状等の所望
の形状に成形することにより得られる。マスターバッチ
中の赤外線吸収剤の含量は特に制限はないが、ABS樹
脂に対して通常、0.1〜70.0重量%程度、好まし
くは0.2〜50.0重量%程度がよい。
【0021】本発明のレーザーマーキング用ABS樹脂
組成物を用いた成形物は、その成形物に応じて射出成
形、押し出し成形、中空成形、回転成形、粉末成形、真
空成形等それ自体公知の方法で成形される。その具体例
としては、例えばキートップ等の各種ABS樹脂製部
品、文具、容器等が挙げられる。これらの成形物は多層
構成をもつものでも良い。
【0022】このようにして得られた成形物の表面にレ
ーザー光を照射することにより、照射部分に白色で鮮明
なマークが得られる。レーザー光としては、例えばYA
Gレーザーが挙げられる。
【0023】
【実施例】次に実施例に依って、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明がこれらの実施例のみに限定される
ものではない。
【0024】実施例1 ABS樹脂(ダイセル化学工業(株)製 セビアン−
V)100部、と化合物No.1の赤外線吸収剤0.1
部をブレンドして本発明のレーザーマーキング用ABS
樹脂組成物を得た。この組成物を、二軸押し出し混練機
(栗本鐵工製 S1ニーダー)を使用して約180℃に
て混練後、180℃の熱プレスにて板状の成型物(厚さ
約1〜2mm)を得た。このプレートにレーザー光を照
射し、得られた白色マーキング文字の視認性を評価し
た。この結果を表2に示す。尚、レーザー光の照射条件
は次の通りである。
【0025】 NEC製YAGレーザー スキャニング速度 SP 400〜800mm/sec パルスQスイッチ 4KHz ラインピッチ 50〜150μm ランプ強度 12〜18A
【0026】実施例2 実施例1の樹脂100部と化合物No.2の赤外線吸収
剤0.1部をブレンドして、二軸押し出し混練機(栗本
鐵工製 S1ニーダー)を使用して約180℃にて混練
後、180℃の熱プレスにて板状の成型物(厚さ約1〜
2mm)を作成した。この成型物に実施例1と同様にレ
ーザー光を照射し、得られた白色マーキング文字の視認
性を評価した。この結果を表2に示す。
【0027】比較例1 ABS樹脂(ダイセル化学工業(株)製 セビアン−
V)を180℃の熱プレスにてプレスし、板状の成型物
(厚さ約1〜2mm)を得た。このプレートにレーザー
光を照射し、得られたマークの視認性を評価した。この
結果は表2に示す。
【0028】比較例2 実施例1の樹脂100部及びカーボン0.1部をブレン
ドして、二軸押し出し混練機(栗本鐵工製 S1ニーダ
ー)を使用して約180℃にて混練後、180℃の熱プ
レスにて板状の成型物(厚さ約1〜2mm)を作成し
た。この成型物に実施例1と同様にレーザー光を照射
し、得られたマークの視認性を評価した。この結果を表
2に示す。
【0029】比較例3 実施例1の樹脂100部及び酸化チタン0.5部をブレ
ンドして、二軸押し出し混練機(栗本鐵工製 S1ニー
ダー)を使用して約180℃にて混練後、180℃の熱
プレスにて板状の成型物(厚さ約1〜2mm)を作成し
た。この成型物に実施例1と同様にレーザー光を照射
し、得られたマークの視認性を評価した。この結果を表
2に示す。
【0030】比較例4 実施例1の樹脂100部及びフタアロシアニン顔料0.
1部をブレンドして、二軸押し出し混練機(栗本鐵工製
S1ニーダー)を使用して約180℃にて混練後、1
80℃の熱プレスにて板状の成型物(厚さ約1〜2m
m)を作成した。この成型物に実施例1と同様にレーザ
ー光を照射し、得られたマークの視認性を評価した。こ
の結果を表2に示す。
【0031】
【表2】 表2 赤外線吸収剤 添加剤 地色 マーク マークの 種類 量% の色 鮮明性 実施例1 No1 0.1 なし 黄緑 白 ◎ 実施例2 No2 0.1 なし 黄緑 白 ◎ 比較例1 なし 乳白色 黒 × 比較例2 0 0.1%カーボン 黒 茶色 × 比較例3 0 0.5%酸化チタン 白 黒 × 比較例4 0 0.1%フタロシアニン 青 黒 ×
【0032】 鮮明性:マーク鮮明性は目視による判定。 ◎:マーク視認性良好で鮮明な白発色。 ○:マーク視認性良好でな淡色の発色。 ×:樹脂焦げによる濃色の発色
【0033】表2から明らかなように、ABS樹脂に赤
外線吸収剤を添加しない場合や公知のカーボン等を添加
しただけでは、レーザー照射により黒色のマークしか得
られず、マークの鮮明性に劣るのに対し、ABS樹脂に
赤外線吸収剤を添加した場合にはレーザー照射により白
色マークが得られ、又マークの鮮明性も良好である。
【0034】
【発明の効果】本発明によると、ABS樹脂成形物にレ
ーザー照射部分が視認性良好で鮮明な白色マークを付与
する事ができる。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】赤外線吸収剤を含有することを特徴とする
    レーザーマーキング用ABS樹脂組成物。
  2. 【請求項2】赤外線吸収剤がジイモニウム系化合物であ
    る請求項1のレーザーマーキング用ABS樹脂組成物。
  3. 【請求項3】ジイモニウム系化合物が式(1) 【化1】 で表される骨格構造を有する化合物である請求項2のレ
    ーザーマーキング用ABS樹脂組成物。
  4. 【請求項4】式(1)で表される骨格構造を有するジイ
    モニウム系化合物が式(2) 【化2】 (式中、Rは低級アルキル基又はアルコキシアルキル基
    を示し、Xは対イオンを示す。)で表される化合物であ
    る請求項3のレーザーマーキング用ABS樹脂組成物。
  5. 【請求項5】Rがn−ブチル基又はメトキシエチル基で
    ある請求項4のレーザーマーキング用ABS樹脂組成
    物。
  6. 【請求項6】赤外線吸収剤の含有量が、ABS樹脂に対
    して0.001重量%以上で20重量%未満である請求
    項1ないし6のいずれか一項のレーザーマーキング用A
    BS樹脂組成物。
  7. 【請求項7】請求項1ないし6のいずれか一項のレーザ
    ーマーキング用ABS樹脂組成物を成形した樹脂成形
    物。
  8. 【請求項8】請求項7の樹脂成形物にレーザー光を照射
    することを特徴とする成形物のマーキング方法。
  9. 【請求項9】レーザー光が赤外線レーザー光である請求
    項8のマーキング方法。
  10. 【請求項10】赤外線レーザー光がYAGレーザー光で
    ある請求項9のマーキング方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010514587A (ja) * 2006-10-27 2010-05-06 データレース リミテッド レーザマーキング可能な組成物
JP2015057492A (ja) * 2007-01-17 2015-03-26 チバ ホールディング インコーポレーテッドCiba Holding Inc. ジチオレン金属錯体の無色ir吸収剤

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