JPS60255293A - レ−ザ−光による塗膜切断方法 - 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】 本発明は表層の極薄膜のみをレーザー光を用いて切断す
る方法に関する。

板、膜等の切断には、切断工具、たとえばカッターなど
の機械的加工が主たるものであった。

近年炭酸ガスレーザー光線を用いる切断加工が行われる
ようになった。炭酸ガスレーザーにより、金属や非金属
、ガラスなども容易に切断され、木材なども騒音や切り
くずなしに処理できる。又、紙、洋服地、皮革などもき
れいにはやく切断される。

しかしながら、プラスチックの薄膜の切断においては、
たとえば、物品の表面を一時的に保護するために用いる
可剥離被覆塗膜であるストリッパブルフィルムの如き薄
膜あるいは物品の部分的薄層を切断する場合、物品本体
を傷つけず薄膜又は薄層（以下単に薄膜という。）のみ
を切断することはカッターやＣＯ７ガスレーザーでは困
難である。

一一方、レーザー光線の一種であるＹＡＧレーザー光線
は光フアイバー中を通せることから、光通信に用いるこ
とができ、又半導体φプリント基材の微細穴あけ加工な
どに用いられているが、表面だけの加工に使われている
例は殆ど見あたらない。

本発明はこのような短波長のＹＡＧレーザー光線を用い
て１０〜３００ｗ程度の膜厚をもつ塗膜の切断方法を効
果的に行う方法を提供するものである。

本発明においては主としてプラスチック、たとえば、ア
クリルポリマー、酢ビポリマー、塩化ビニル樹脂、ポリ
ビニルブチラール、ポリエチレン、ポリプロピレン等の
重合体又は共重合体をベースにしたストリッパブルフィ
ルムの切断を対象とする。これらフィルムなＹＡＧレー
ザー光線を用いて切断を試みても容易には切断されない
。

本発明者は、これらフィルムにカーボンブラックを１〜
２０ｗｔ％含有せしめることによりＹＡＧレーザー光線
による切断が可能であることを見出した。２０ｗｔ％以
」二ではフィルム自体の性質が変質すると共に、不必要
である。

切断においてフィルムは、瞬間的な発熱によりポリマー
を溶解して切断する。

ＹＡＧレーザー光線は近赤外領域に波長をもつレーザー
で、平均出力として１〜２０Ｗａｔｔで充分である。

本発明者は更に検討を加え、ＹＡＧレーザーにＱスイッ
チ発振ユニットをつけたものが更に望ましく、Ｑスイッ
チパルスの繰返し周波数が５００Ｈｚ〜１０ＫＨ２程度
とすると、下地を傷めることなく、表層のフィルムのみ
を切断しやすく、その許容性が極めて広いことを見い出
した。

繰返し周波数は高い領域（例えば５０ＫＨｚ）の方が、
フィルムは切断しやすいが、同時に下地プラスチックを
も傷つけやすい。逆に５００ＨｚＱＱの低い周波数では
切断スピードによってはミシン目の様に破線状に穴があ
くことになりフィルムを奇麗に切断することは出来ない
。

レーザー光は極めて細い光であるため、切断部以外は発
熱もなく、レーザー光があたった細い部分のみが切断さ
れる。したがって、切断部が美しく切れる効果がある。

本発明を適用可能な例としては、たとえばストリッパブ
ルペイントを被塗装物に塗布した後、ストリッパブルペ
イントを乾燥し、生成したフィルムをＹＡＧレーザー光
線で切断し、切断部分の不要部を剥離した後、剥離部分
に本塗装を施し、しかる後に残りのマスキングフィルム
を剥離する物品の色分は塗装方法がある（実施例１．２
）。

この場合、他の切断手段、たとえば機械的手段に比べて
見切部（切断部）が美麗に切断されるので自動車等の色
分は塗装には極めて優れた効果を発揮する。この方法に
ついて以下詳しく説明する。

近年自動車、自動二輪車等の分野においては、たとえば
バンパ一部分、車体のボディーライン、ストライブ、オ
ートバイのタンク、オートバイの風防等において、新車
製造時、又は補修時多色に塗り分る、いわゆる色分は塗
装が行われている。

色分は塗装時、色と色との境目、すなわち、見切部にお
いて、色がまざり合わず、又、見切部の線がシャープに
仕上ることが商品価値を高めるにで重要視される。

そこで、従来、色分は塗装においては、目的とする被塗
装部分以外をマスキングテープで覆い、又は新聞紙、フ
ィルム等で覆い、見切部にマスキングテープを貼付し、
塗装を行い、しかる後に、マスキング等を剥離する方法
が行われていた。

しかしながら、マスキングテープによる方法は、（１）
マスキングテープをまっすぐに貼ることが雌しいこと、
九■マスキングテープが貼付後部分的に浮−１ニリ、そ
の部分に塗料が入り込む場合があること等の原因により
、見切部が期待通りに美しく仕上らない問題があった。

そこで、被塗装物にストリッパブルペイントを塗布した
後、ストリッパブルペイントを乾燥し、生成したフィル
ムを適当な切断工具で、切断し、ついで不要部のフィル
ムを剥離した後、剥離部分に塗装を施す方式について、
種々の角度から研究が行われたが、切断工具として、ナ
イフを用いる方法では、熟練度により、仕」−り精度が
ばらつくこと、フィルムのみを切断することが難しく被
塗装物である基材又は下地に傷をつけること、ナイフ刃
先の摩耗が早く、すぐに切れなくなることなど余り奸才
しくないことが判った。

レーザー光線を用いる方法については前記した如く、従
来切断手段として多く用いられているＣＯ２レーザーで
は、見切部の仕−Ｌりは一般に美麗であるが、切断が基
材に達し、上層のフィルムのみを選択的に切断すること
は調節が難しく困難であった。

本発明を適用する場合、被塗装物の下地は、スｉ・リッ
パプルペイントで保護塗装を行う。下地としては、たと
えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩ビ樹脂、ポリ
スチレン、ＡＢＳ、ポリカーボネート等のプラスチック
成形品、ステンレス板、アルミ板、鋼板等の金属板、塗
装法鋼板等の塗装板、化粧合板などが代表的である。

ストリッパブルペイントとしては代表的には、アクリル
エマルジョン、酢ビエマルジョン、ＥＶＡなとの水性ス
トリッパブルペイント、塩ビゾル、ポリビニルブチラー
ル、酢ビなどの溶剤型ストリッパブルペイントが挙げら
れる。

このストリッパブルペイント中に、カーボンブラックを
樹脂分に対して１〜２０ｗｔ％含有せしめる。カーボン
ブラックを含崩せしめることによって、後記するＹＡＧ
レーザー光線によって、塗膜の切断が容易となる。カー
ボンブラックを２０ｗｔ％超含有させるとフィルムが硬
くなると共に、フィルムよりカーボンブラックが粉状と
なって脱落しやす〈好ましくない。

スＩ・リッパプルペイントの塗装方法は、通常の方法、
たとえば、スプレー法、カーテンフローコーター法、ロ
ールコータ−法、刷毛塗り法、ディッピング法のいずれ
でもよく、出来るだけ均一に塗布することが望ましい。

膜厚はスｉ・リッパプルフィルムとして剥離できるフィ
ルム強度があり、かつ下地が露出するような欠孔部、ピ
ンホールがなければ良い。乾燥膜厚として１０〜３００
ｗ程度が妥当である。１ｏ１１．未満の膜は概して弱く
、剥離時に破れやすく剥しずらいことがあり、さらにピ
ンホール、小孔部を生じやすい。　３００ル超の膜は乾
燥による割れや収縮で表面が滑らかな膜が得られにくい
。

乾燥は、塗布したストリッパブルペイントが乾燥し、造
膜すればよく、ストリッパブルペイントの種類により定
めればよい、一般に常温〜２０００Ｃ程度の温度である
。

このようにして生成したフィルムを本発明方法により切
断する。

この場合、Ｑスイ・ンチ発振の繰返し周波数が５００Ｈ
ｚ　−１０ＫＨｚで切断することにより下地（特にプラ
スチック下地）を傷めることなく、表層のストリッパブ
ルフィルムのみを切断することが出来る。５００Ｈｚ未
満ではフィルムを充分に切断することが出来ず、１０Ｋ
Ｈｚ超ではフィルムのみならず、下地をも傷つけやすい
。

このようにして、ストリッパブルフィルムをレーザー光
で切断し、不要部のフィルムを剥離後、その部分に本塗
装を行う。

本塗装に用いる塗料は、各用途に合わせて選択する。溶
剤系塗料を塗る時は、塗装マスキング用のストリッパブ
ルペイントは水性（特にエマルジョン重合した）ものの
方が好ましい。逆に水性塗料を塗る場合は、塗装マスキ
ング用ストリッパブルペイントは水性系でも溶剤系でも
よい。いずれにしても、塗装マスキング用ストリッパブ
ルペイントが、その−１−から塗装する塗料に耐性のあ
るものが、塗装マスキングとして好ましいが、塗装マス
キングとしての機能が果せれば、特にこだわるものでは
ない。

本塗装を塗布後、塗装マスキングとしてのストリッパブ
ルフィルムを剥す時期は、本塗装を塗布後、未だ塗料が
硬化する前に剥した方が見切りがきれいである。本塗装
の塗料が乾燥後、ストリッパブルフィルムを剥すと、見
切部がギザギザになることがある。特に塗料が硬い場合
（常温でパリパリと割れる硬度の場合）は、この結果に
なりやすい。

以下実施例により説明する。

実施例１ 第１図に示すｐｐのテストパネル（１００Ｘ　１００Ｘ
１００Ｘ３に、カーボンブラック３ｚを添加した水性ア
クリル系ストリッパブルペイントを塗布し、８０℃で３
分間乾燥した。

これを、ＹＡＧレーザ−（ＮＥＣ製、５Ｌ−１１４Ｆ）
にＱスイッチ（ＳＬ−２３１Ｂ）を連動し、発振条件を
かえて切断した（第１図中の１）、２）、３）・・・）
。

切断後のストリ・ンパブルペイントの切れ具合、下地Ｐ
Ｐパネルの傷つき具合を観察した。

Ｏ （１）塗装条件 三井東圧化学製、水性アクリル系ストリッパブルペイン
Ｉ・（ＳＰ−７０３２）　、スプレー塗装、平均膜厚８
０〜１２０ｐＬ （２）レーザー切断条件 レーザー　ＮＥＣ製５Ｌ−１１４Ｆ　（出力２０Ｗ）及
び５Ｌ−２３１Ｂ 励起ランプ入力　１７Ａ（変調パルス３　ＫＨｚ時の平
均出力２．９Ｗ） モード　シングルモード で良（△）とした。

実施例２ 実施例１と同様で、カーボンブラックを１０％含んだ塩
ビゾルのストリッパブルペイントを塗布１ し、平均膜厚１００〜１５０　ｊＬとし、実施例１と同
様にレーザーで切断した。

実施例３ 実施例１と同様で、カーボンブラックを５％含んだ溶剤
タイプのアクリル樹脂を塗布しく平均膜厚８０〜１００
ｐＬ）、実施例１と同様にレーザーで切断した。

に変化がないので良（Δ）とした。

２ 実施例４ 実施例１と同様で、カーボンブラックを３％含んだ水性
アクリル系ストリッパブルペイントを塗布した。塗布量
は実施例１より多く、平均膜厚２００〜３００ルであっ
た。実施例１と同様にレーザーで切断した。

村　励起ランプ入力　１８Ａ（変調パルス３　ＫＨｚ　
％の平均出力３．贈） ＊２　フィルムの１００％切断しておらず、一部切断の
状態であった。

比較例１ カーボンブラックを全く混合しない点を除いて実施例１
と同じ条件でテストした。従って乾燥後３ レーザーは上層の塗膜を切断せずに、下地のテストパネ
ルを傷つけた。

実施例５ ポリプロピレンを主成分とした第２図に示すバンパーに
於いて（Ｅ）の部分は材質の下地色をそのま−出しく黒
）　、　（Ｆ）の部分はボディと同色（例えばシルバー
メタリック色）に塗り分ける例を示す。

まず、カーボンブラック水分赦顔お１（犬日精化製、Ｅ
Ｐ−５１０）５重量部をストリッパブルペイント（三井
東圧製、５Ｐ−７０３２、樹脂分４５％）１００重量部
に加えて、黒色のストリッパブルペイントを調整した。

調整したストリッパブルペイントを成型したバンパーに
スプレーで塗布した。これを８０℃の大型乾燥器の中で
１０分間乾燥させ、フィルム状にし４ た。フィルムの平均膜厚は４０舊であった。

次いでＹＡＧレーザ−（ＮＥＣ製、マルチ出力２Ｗ）に
光フアイバースコープを接続し、バンパー（Ｅ）部と（
Ｆ）部の境目りをレーザーで切断する。

この時のレーザー条件は、Ｑスイッチをつけ、パルス数
３　ＫＨｚ−で、切断速度は１００ｍｍ／ｍｉｎであり
、レーザー出力はＩＯＷであった。

（Ｆ）のストリッパブルペイントを剥した後、バンパー
をトリクロルエタンの蒸気に３０秒間曝露して表面を洗
浄する。

剥離部Ｆにプライマー塗料を平均乾燥膜厚が１５川にな
るように塗布した後、８０℃で３０分間乾燥した。この
」−に上塗り塗料を平均乾燥膜厚が３０ｐになるように
塗布した後、再度８０℃で４５分間乾燥した。

（Ｅ）部のストリッパブルペイントを剥すことにより、
（Ｅ）と（Ｆ）の見切りの美しいカラーバンパーが得ら
れた。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本発明実施例の説明図で、第１図　５ は平面図、第２図は立面図でである。 特許出願人　三井東圧化学株式会社 代理人　弁理士　井　」−雅　生 ６ 第１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　カーボンブラックを１〜２０重星％（対樹脂分）
   含有するストリッパブルフィルムをＹＡＧ　レーザー光
   を用いて切断する方法。 ２、ＹＡＧレーザーにＱスイッチ発振ユニットを取付け
   、Ｑスイッチパルスの繰返し周波数が５００Ｈｚ〜１０
   ＫＨｚの帯域を用いることにより、被塗装物表面を傷め
   ることなく、表層のストリッパブルフィルムのみを美麗
   に切断することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の方法。