JPH05254252A

JPH05254252A - レ−ザ−マーキング組成物

Info

Publication number: JPH05254252A
Application number: JP4088403A
Authority: JP
Inventors: Tomoe Umeyama; 智江梅山; Shoichi Hayashibara; 昌一林原; Masaru Kudo; 勝工藤; Haruki Niimoto; 昭樹新本
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】レーザー光線照射により、鮮明に発色したマー
クを生じるマーキング組成物を得ること。【構成】熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂に対して３〜８
０重量％の軟化点８０℃以上のエポキシ樹脂、該熱可塑
性樹脂に対して５〜８０重量％のアルミナ、シリカ、炭
酸カルシュウム、タルク、クレーの１種以上からなる充
填剤及び該熱可塑性樹脂に対して１〜１０重量％の熱に
より変色を生じる着色剤を含有するマーキング組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマーキング組成物に関す
る。更に詳しくは、成形された熱可塑性樹脂の表面にレ
ーザー光線照射により鮮明なマークを付与出来る実質的
に刻印部を鮮明な色に発色させるためのマーキング組成
物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣ、抵抗体、コンデンサー、イ
ンダクター等の電子部品、リレー、スウィッチ、コネク
ター、印刷回路板等の電気部品、電気製品のハウジン
グ、自動車部品、機械部品、ケーブル、シート、包装シ
ート、カード等の表面へメーカー名、物品名、製造年月
日等のマーキングをするための方法として、非接触で且
つマーキング速度が早く、自動化、工程管理が容易なこ
とからレーザーマーキングが普及している。

【０００３】レーザーマーキングは、高分子有機材料、
金属等からなる部品等の表面に直接レーザー光を照射し
て、表面の一部分を熱分解あるいは蒸発による表面の状
態変化、或は、照射部分の着色剤の変色、脱色による変
化を利用してマーキングを行うものである。しかしなが
ら、このマーキング方法に於て、マーキングする基材に
熱可塑性樹脂を用いた場合、場合に依っては該樹脂がレ
ーザー光を透過してマーキングできなっかたり、吸収し
て蝕刻が生じた場合でも樹脂が溶融するだけで鮮明なマ
ーキングができなかったり、又、着色剤の色の変化を利
用して、熱により変色を生ずる着色剤を用いた場合でも
２０重量％以上もの多量の着色剤を使用しなければ鮮明
に発色が得られにくいといった問題点を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】熱可塑性樹脂をレーザ
ーマーキングの基材として用いて、熱により変色する着
色剤を１０重量％以下で用いた場合に於いても、鮮明に
発色するマーキング組成物が望まれている。

【０００５】

【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）熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂に対して３〜８０
重量％の軟化点８０℃以上のエポキシ樹脂、該熱可塑性
樹脂に対して５〜８０重量％のアルミナ、シリカ、炭酸
カルシュウム、タルク、クレーの１種以上からなる充填
剤及び該熱可塑性樹脂に対して１〜１０重量％の熱によ
り変色を生ずる着色剤を含有するマーキング組成物を提
供する。

【０００６】本発明のマーキング組成物につき詳細に説
明する。本発明で用いられるエポキシ樹脂の具体例とし
ては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂等の一般に市販されているエポキシ樹脂が挙げ
られる。これらのエポキシ樹脂の軟化点としては８０℃
以上であるが、特に９０℃以上が好ましい。軟化点が８
０℃以下では鮮明な発色が得られず、且つ、エポキシ樹
脂の軟化点が低いため熱可塑性樹脂と混合した場合、そ
の安定性に問題がある。又、その使用量は熱可塑性樹脂
に対して３〜８０重量％であるが、特に好ましくは５〜
５０重量％である。その含有量が３重量% 以下では明瞭
なコントラストが得られず、又、８０重量％を超えた場
合には成形物の物性が著しく劣り、使用に耐えない。

【０００７】本発明で充填剤として用いられるアルミ
ナ、シリカ、炭酸カルシュウム、タルク、クレーの平均
粒径は０．１〜５０μの範囲が好ましく、特に好ましく
は０．２〜３０μである。又、その使用量は熱可塑性樹
脂に対して５〜８０重量％であるが、特に好ましくは１
０〜５０重量％である。その含有量が５％以下では明瞭
なコントラストが得られず、又、８０重量％を超えた場
合には５〜８０重量％使用した場合に比べ特に顕著な効
果がみられず、逆に成形性を悪くする。アルミナ又はシ
リカはそれぞれ別々に、あるいは混合して用いても良
い。

【０００８】本発明で用いられる熱により変色する着色
剤の例としては、黄色酸化鉄、鉛白炭酸鉛、ヒドロキシ
炭酸鉛、蓚酸鉛、硫酸鉛等の鉛化合物、蓚酸銅、蓚酸コ
バルト、コバルトバイオレット、酢酸銀、水酸化ニッケ
ル、マンガンバイオレット、蓚酸ビスマス等が挙げられ
る。これらは１〜１０重量％使用されるが、３〜８重量
％が特に好ましい。１重量％以下では鮮明なコントラス
トが得られず、１０重量％以上では１〜１０重量％使用
した場合に比べ、発色の鮮明性に特に顕著な効果がみら
れずコスト的メリットが無い。又、その粒径は、０．１
〜１００μが望ましい。

【０００９】本発明で基材として用いられる熱可塑性樹
脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリビニルアセテート、ポリメタクリレート、ポリアク
リロニトリル、及びこれらの共重合体、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、全芳香族
ポリエステル等のポリエステル類、ポリウレタンエラス
トマー、ポリアミド、フツ素樹脂、ポリアセタール、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、
ポリサルフォン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニ
レンオキサイド等が挙げられるが、特にポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、
ポリ塩化ビニルが望ましい。

【００１０】更に本発明のレーザーマーキング組成物に
は必要に応じて添加剤等を加えることが出来る。添加剤
としては、着色剤、充填剤、滑剤、可塑剤、添加剤が挙
げられる。着色剤としては、熱により変色する着色剤と
良いコントラストを与えると共に、レーザーによる熱で
消色するものが望ましい。その例としてはカーボンブラ
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、ペリノン、ペリ
レン、ジオキサジン、縮合アゾ、アゾメチン又はメチン
系の各種有機系色素が挙げられる。これらの有機顔料は
必要により、熱可塑性樹脂に対して０．１〜５．０重量
％の割合で添加される。又、本発明で必須とする前記充
填剤以外にマイカ、珪酸カルシュウム、硝子繊維、水酸
化アルミニュウム等を別の充填剤として用いることが出
来る。これらの使用量は該熱可塑性樹脂に対して０〜１
５０重量％の範囲で使用される。但し、前記の必須の充
填剤との合計使用量が２００重量％を超えると成形性が
損なわれる恐れがある。

【００１１】又、滑剤としては、ステアリン酸、ベヘン
酸及びそのエステル、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、熱可塑性樹脂に対して通常０．１
〜５．０重量% の割合で必要により添加される。又、可
塑剤としてはフタル酸、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、難燃剤等の通常プラスチックの加工の際に常用
されている添加剤が用いられる。これらの添加剤は、本
発明のマーキング組成物を作製する際にマスターバッチ
の形態で用いてもよい。

【００１２】本発明のマーキング組成物は、熱可塑性樹
脂、軟化点８０℃以上のエポキシ樹脂、アルミナ、シリ
カ、炭酸カルシュウム、タルク、クレーの１種以上から
なる充填剤、熱により変色する着色剤及び場合により、
充填剤、滑剤、可塑剤、熱安定剤、着色剤等の添加剤を
加えて、エクストルーダー、２軸ニーダー及びロールミ
ルを用いて均一に配合された後、ペレット或はマーブル
状の形で製品として得られる。この後得られた材料を公
知の方法で、例えば、射出成形、押し出し成形、モール
ディングによって所望の形状に成形される。

【００１３】このようにして得られた成形物の表面に炭
酸ガスレーザー光、ＹＡＧレーザー光、エキシマレーザ
ー光を照射することにより鮮明に着色したマーキングが
得られる。レーザー光の照射量としては例えば炭酸ガス
レーザーの場合、３〜６Ｊ／ｃｍ²の照射量が採用され
る。本発明のマーキング組成物は、可塑性樹脂をレーザ
ーマーキングの基材として用い、且つ熱により変色する
着色剤の使用量が１０重量％以下であるにもかかわら
ず、鮮明に発色するという特徴がある。

【００１４】

【実施例】実施例によって、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。実施例、参考例において「部」は重量部を意
味する。

【００１５】実施例１ポリプロピレン（チッソポリプロＫ−８１４０チッソ製）１０００部アルミナ（Ｂ−３３Ｆ昭和電工製）４００部黄色酸化鉄５０部ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００部（エピコート１０１０油化シェルエポキシ製軟化点１６０℃）上記の熱可塑性樹脂組成物を２軸ニーダーを用いて２０
０℃で混練し、ペレタイザーでペレット化して本発明の
マーキング組成物を得た。このものを射出成形機で板状
に成形し、その表面に炭酸ガスレーザー（レーザーテク
ニクス社製、ＢＬＡＺＡＲ６０００）を用いて２６７
００Ｖ（４Ｊ／ｃｍ²）、縮小比率１：３の条件でマー
キングを施して鮮明な茶色の発色を得た。

【００１６】実施例２ポリプロピレン（旭化成ポリプロＭ−１５００旭化成製）１０００部シリカ（ヒュウズレックスＥ−２龍森製）４００部黄色酸化鉄７０部ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００部（エピコート１０１０油化シェルエポキシ製軟化点１６０℃）上記の熱可塑性樹脂組成物を２軸ニーダーを用いて２０
０℃で混練し、ペレタイザーでペレット化して本発明の
マーキング組成物を得た。このものを射出成形機で板状
に成形し、その表面に炭酸ガスレーザー（レーザーテク
ニクス社製、ＢＬＡＺＡＲ６０００）を用いて２６７
００Ｖ（４Ｊ／ｃｍ²）、縮小比率１：３の条件でマー
キングを施して鮮明な茶色の発色を得た。

【００１７】実施例３ポリエチレン（サンテックＭ６５４５旭化成製）１０００部アルミナ（Ｂ−３３Ｆ昭和電工製）２００部鉛白５０部ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３００部（エピコート１００９油化シェルエポキシ製軟化点１４４℃）上記の熱可塑性樹脂組成物を２軸ニーダーを用いて２０
０℃で混練し、ペレタイザーでペレット化して本発明の
マーキング組成物を得た。このものを射出成形機で板状
に成形し、その表面に炭酸ガスレーザー（レーザーテク
ニクス社製、ＢＬＡＺＡＲ６０００）を用いて２６７
００Ｖ（４Ｊ／ｃｍ²）、縮小比率１：３の条件でマー
キングを施して鮮明な黒色の発色を得た。

【００１８】実施例４ポリスチレン（出光スチロールＧＰＨＦ１０出光石油化学製）１０００部タルク１００部水酸化ニッケル５０部ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂４００部（エピコート１００７油化シェルエポキシ製軟化点１２８℃）イソインドリノン系エロー１０部（イルガジンエロー３ＲＬチバガイギー社製）上記の熱可塑性樹脂組成物を２軸ニーダーを用いて２０
０℃で混練し、ペレタイザーでペレット化して本発明の
マーキング組成物を得た。このものを射出成形機で板状
に成形し、その表面に炭酸ガスレーザー（レーザーテク
ニクス社製、ＢＬＡＺＡＲ６０００）を用いて２６７
００Ｖ（４Ｊ／ｃｍ²）、縮小比率１：３の条件でマー
キングを施して鮮明な黒色の発色を得た。

【００１９】実施例５ポリエチレンテレフタレート（サンペット３２００旭化成製）１０００部クレー３００部酢酸銀４０部クレゾールノボラック型エポキシ樹脂５００部（ＥＯＣＮ１０４−Ｓ日本化薬製軟化点９５℃）顔料化フタロシアニンブルー５部（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６）上記の熱可塑性樹脂組成物を２軸ニーダーを用いて２０
０℃で混練し、ペレタイザーでペレット化して本発明の
マーキング組成物を得た。このものを射出成形機で板状
に成形し、その表面に炭酸ガスレーザー（レーザーテク
ニクス社製、ＢＬＡＺＡＲ６０００）を用いて２６７
００Ｖ（４Ｊ／ｃｍ²）、縮小比率１：３の条件でマー
キングを施して鮮明な黒色の発色を得た。

【００２０】実施例６ポリブチレンテレフタレート１０００部（テイジンＰＢＴＣ７０００帝人製）炭酸カルシュウム６００部蓚酸銅８０部ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３００部（エピコート１００４油化シェルエポキシ製軟化点９７℃）顔料化キナクリドンレッド５部（Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９）酸化チタン（ＣＲ−６０石原産業製）５部上記の熱可塑性樹脂組成物を２軸ニーダーを用いて２０
０℃で混練し、ペレタイザーでペレット化して本発明の
マーキング組成物を得た。このものを射出成形機で板状
に成形し、その表面に炭酸ガスレーザー（レーザーテク
ニクス社製、ＢＬＡＺＡＲ６０００）を用いて２６７
００Ｖ（４Ｊ／ｃｍ²）、縮小比率１：３の条件でマー
キングを施して鮮明な黒色の発色を得た。

【００２１】実施例７ＡＢＳ樹脂（サイコラックＥＸ−１０２宇部サイコン製）１０００部タルク２００部マンガンバイオレット８０部臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂７００部（ＢＲＥＮ−Ｓ日本化薬製軟化点８６℃）上記の熱可塑性樹脂組成物を２軸ニーダーを用いて２０
０℃で混練し、ペレタイザーでペレット化して本発明の
マーキング組成物を得た。このものを射出成形機で板状
に成形し、その表面に炭酸ガスレーザー（レーザーテク
ニクス社製、ＢＬＡＺＡＲ６０００）を用いて２６７
００Ｖ（４Ｊ／ｃｍ²）、縮小比率１：３の条件でマー
キングを施して鮮明な白色の発色を得た。

【００２２】実施例８ポリ塩化ビニル１０００部（カネビニルコンパウンドＫＶＣＩ−２２９Ｃ鐘淵化学工業製）シリカ（ヒュウズレックスＥ−２龍森製）４００部蓚酸ビスマス６０部ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３００部（エピコート１０１０油化シェルエポキシ製軟化点１６０℃）顔料化フタロシアニングリーン５部（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７）酸化チタン（ＣＲ−６０石原産業製）５部上記の熱可塑性樹脂組成物を２軸ニーダーを用いて２０
０℃で混練し、ペレタイザーでペレット化して本発明の
マーキング組成物を得た。このものを射出成形機で板状
に成形し、その表面に炭酸ガスレーザー（レーザーテク
ニクス社製、ＢＬＡＺＡＲ６０００）を用いて２６７
００Ｖ（４Ｊ／ｃｍ²）、縮小比率１：３の条件でマー
キングを施して鮮明な黒色の発色を得た。

【００２３】比較例１ポリプロピレン（チッソポリプロＫ−８１４０チッソ製）１０００部黄色酸化鉄１００部上記の熱可塑性樹脂組成物を２軸ニーダーを用いて２０
０℃で混練し、ペレタイザーでペレット化してマーキン
グ組成物を得た。このものを射出成形機で板状に成形
し、その表面に炭酸ガスレーザー（レーザーテクニクス
社製、ＢＬＡＺＡＲ６０００）を用いて２６７００Ｖ
（４Ｊ／ｃｍ²）、縮小比率１：３の条件でマーキング
を施したが極薄く変色しただけで鮮明なマーキングは全
く得られなかった。

【００２４】比較例２ポリエチレン（サンテックＭ６５４５旭化成製）１０００部鉛白１００部上記の熱可塑性樹脂組成物を２軸ニーダーを用いて２０
０℃で混練し、ペレタイザーでペレット化してマーキン
グ組成物を得た。このものを射出成形機で板状に成形
し、その表面に炭酸ガスレーザー（レーザーテクニクス
社製、ＢＬＡＺＡＲ６０００）を用いて２６７００Ｖ
（４Ｊ／ｃｍ²）、縮小比率１：３の条件でマーキング
を施したが極薄く変色しただけで鮮明なマーキングは全
く得られなかった。

【００２５】

【発明の効果】熱可塑性樹脂を基材とし、且つ熱により
変色を起こす着色剤が１０％以下の使用量でであるにも
係わらず、レーザー光の照射により鮮明に発色したマー
クを生じるマーキング組成物が得られた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂に対して３
〜８０重量％の軟化点８０℃以上のエポキシ樹脂、該熱
可塑性樹脂に対して５〜８０重量％のアルミナ、シリ
カ、炭酸カルシュウム、タルク、クレーの１種以上から
なる充填剤及び該熱可塑性樹脂に対して１〜１０重量％
の熱により変色を生ずる着色剤を含有するマーキング組
成物