JP2001261982A - レーザ・マーキング可能なプラスチック - Google Patents
レーザ・マーキング可能なプラスチックInfo
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
- B41M5/267—Marking of plastic artifacts, e.g. with laser
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- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ光に露光した場合に高いコントラスト
の白いマーキングを付与することができるレーザ・マー
キング可能なプラスチックを提供する。 【解決手段】 ドーパントとして１種または２種以上の
被覆を有するグラファイト粒子を含むレーザ・マーキン
グ可能なプラスチック。
の白いマーキングを付与することができるレーザ・マー
キング可能なプラスチックを提供する。 【解決手段】 ドーパントとして１種または２種以上の
被覆を有するグラファイト粒子を含むレーザ・マーキン
グ可能なプラスチック。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドーパントとして
１種または２種以上の被覆を有するグラファイト粒子を
含むレーザ・マーキング可能なプラスチックに関する。
１種または２種以上の被覆を有するグラファイト粒子を
含むレーザ・マーキング可能なプラスチックに関する。
【０００２】
【従来の技術】製品の識別は、ほぼすべての産業分野で
ますます重要になってきている。例えば、プラスチック
またはプラスチック・フィルムに、製造日、有効期限、
バー・コード、会社のロゴ、製造番号等を付けることが
しばしば必要である。現在、これらのマーキングは主
に、印刷、ホットスタンプ、他のスタンプ法、またはラ
ベリングなどの従来の技術を用いて行われている。しか
しながら、特にプラスチックに関して、増大する重要性
は、レーザを用いてマーキングする非接触的、非常に高
速、かつ、柔軟な方法にあると考えられている。この技
術を用いて、非平面の表面上でさえバー・コードなどの
図柄の刻印を高速で付けることが可能である。プラスチ
ック製品自体の内部に刻印があるため、永続的に耐摩耗
性がある。
ますます重要になってきている。例えば、プラスチック
またはプラスチック・フィルムに、製造日、有効期限、
バー・コード、会社のロゴ、製造番号等を付けることが
しばしば必要である。現在、これらのマーキングは主
に、印刷、ホットスタンプ、他のスタンプ法、またはラ
ベリングなどの従来の技術を用いて行われている。しか
しながら、特にプラスチックに関して、増大する重要性
は、レーザを用いてマーキングする非接触的、非常に高
速、かつ、柔軟な方法にあると考えられている。この技
術を用いて、非平面の表面上でさえバー・コードなどの
図柄の刻印を高速で付けることが可能である。プラスチ
ック製品自体の内部に刻印があるため、永続的に耐摩耗
性がある。
【０００３】今まで、多くのプラスチック、例えばポリ
オレフィンおよびポリスチレンは、レーザでマーキング
することは困難または不可能であった。１０．６μｍの
領域の赤外線光を発するＣＯ2レーザは、ポリオレフィ
ンおよびポリスチレン上には、非常に高い出力を用いて
も、非常に薄くほとんど判読不可能なマークを付けるこ
としかできない。ポリウレタンエラストマーおよびポリ
エーテルエステルエラストマーの場合には、Ｎｄ−ＹＡ
Ｇレーザで相互作用は起こらないが、ＣＯ2レーザを用
いると刻印が生じる。プラスチックがすべてのレーザ光
を反射または透過するのを許容することはできない。と
いうのは、その場合には相互作用が起こらないからであ
る。しかし、過度に強い吸収が起こってはならない。と
いうのは、この場合には、プラスチックが蒸発し、刻印
のみが残るからである。レーザ光線の吸収およびその結
果の材料との相互作用は、プラスチックの化学構造およ
び用いられるレーザ波長により異なる。プラスチックを
レーザ刻印可能にするために吸収体などの適切な添加剤
を添加することがしばしば必要である。
オレフィンおよびポリスチレンは、レーザでマーキング
することは困難または不可能であった。１０．６μｍの
領域の赤外線光を発するＣＯ2レーザは、ポリオレフィ
ンおよびポリスチレン上には、非常に高い出力を用いて
も、非常に薄くほとんど判読不可能なマークを付けるこ
としかできない。ポリウレタンエラストマーおよびポリ
エーテルエステルエラストマーの場合には、Ｎｄ−ＹＡ
Ｇレーザで相互作用は起こらないが、ＣＯ2レーザを用
いると刻印が生じる。プラスチックがすべてのレーザ光
を反射または透過するのを許容することはできない。と
いうのは、その場合には相互作用が起こらないからであ
る。しかし、過度に強い吸収が起こってはならない。と
いうのは、この場合には、プラスチックが蒸発し、刻印
のみが残るからである。レーザ光線の吸収およびその結
果の材料との相互作用は、プラスチックの化学構造およ
び用いられるレーザ波長により異なる。プラスチックを
レーザ刻印可能にするために吸収体などの適切な添加剤
を添加することがしばしば必要である。
【０００４】レーザによるプラスティックの識別に、Ｃ
Ｏ2レーザの他に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザがますます使用
されるようになっている。通常用いられるＹＡＧレーザ
は、固有の波長１０６４ｎｍまたは５３２ｎｍを有する
パルス・エネルギー光線を発する。高速な刻印手順中に
十分な反応を示すためには、吸収体物質は、この特定の
ＮＩＲ領域で顕著な吸収を有さなければならない。
Ｏ2レーザの他に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザがますます使用
されるようになっている。通常用いられるＹＡＧレーザ
は、固有の波長１０６４ｎｍまたは５３２ｎｍを有する
パルス・エネルギー光線を発する。高速な刻印手順中に
十分な反応を示すためには、吸収体物質は、この特定の
ＮＩＲ領域で顕著な吸収を有さなければならない。
【０００５】レーザ・マーキングにドーパントとしてグ
ラファイトを使用することは、例えば欧州特許第００５
３２５６号またはＷＯ９４／１２３５２により知られて
いる。これらのマーキングは、黒いプラスチック表面上
の薄いマーキングである。しかしながら、グラファイト
の欠点は、レーザ刻印によって黒い背景に灰色がかった
茶色の刻印しか得られず、したがって刻印が十分なコン
トラストを欠いていることである。
ラファイトを使用することは、例えば欧州特許第００５
３２５６号またはＷＯ９４／１２３５２により知られて
いる。これらのマーキングは、黒いプラスチック表面上
の薄いマーキングである。しかしながら、グラファイト
の欠点は、レーザ刻印によって黒い背景に灰色がかった
茶色の刻印しか得られず、したがって刻印が十分なコン
トラストを欠いていることである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、レーザ光に露光した場合に高いコントラストの
白いマーキングを付与することができるレーザ・マーキ
ング可能なプラスチックを見出すことである。レーザに
より衝撃を与えると、充填剤はレーザ・エネルギーの吸
収を高め、かつ／またはガスの生成をもたらし、したが
って、更に泡を形成することによってコントラストを改
善しなければならない。
目的は、レーザ光に露光した場合に高いコントラストの
白いマーキングを付与することができるレーザ・マーキ
ング可能なプラスチックを見出すことである。レーザに
より衝撃を与えると、充填剤はレーザ・エネルギーの吸
収を高め、かつ／またはガスの生成をもたらし、したが
って、更に泡を形成することによってコントラストを改
善しなければならない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、ＣａＣ
Ｏ3、ＣａＳＯ4、Ｆｅ3Ｏ4、またはターンブル青で被覆
されたグラファイトなどの被覆グラファイト粒子を用い
ると、プラスチックのレーザ・マーキング性、特にマー
キングのコントラストを改善することが可能であること
が見出された。被覆されていないグラファイトと比較し
て、得られたマーキングは極めて淡く、かつ同時にエネ
ルギー密度が低い。
Ｏ3、ＣａＳＯ4、Ｆｅ3Ｏ4、またはターンブル青で被覆
されたグラファイトなどの被覆グラファイト粒子を用い
ると、プラスチックのレーザ・マーキング性、特にマー
キングのコントラストを改善することが可能であること
が見出された。被覆されていないグラファイトと比較し
て、得られたマーキングは極めて淡く、かつ同時にエネ
ルギー密度が低い。
【０００８】
【発明の実施の形態】ポリマー系に対して０．０１から
４重量％、好ましくは０．３から２．５重量％、特に
０．５から２重量％の濃度で被覆グラファイトを添加す
ることによって、熱可塑性物質をレーザ・マーキングす
る間に高コントラストが達成される。
４重量％、好ましくは０．３から２．５重量％、特に
０．５から２重量％の濃度で被覆グラファイトを添加す
ることによって、熱可塑性物質をレーザ・マーキングす
る間に高コントラストが達成される。
【０００９】もちろん、プラスチック中のドーパント濃
度は用いられるポリマー系により異なる。実質的に、少
量の被覆グラファイトではポリマー系は改質せず、その
加工性に影響はない。
度は用いられるポリマー系により異なる。実質的に、少
量の被覆グラファイトではポリマー系は改質せず、その
加工性に影響はない。
【００１０】プラスチックに着色剤を添加することも可
能であり、どんな色の種類も可能であり、と同時にレー
ザ・マーキングを確実に保持する。適切な着色剤は、着
色顔料、白色顔料、黒色顔料、効果顔料（ｅｆｆｅｃｔ
ｐｉｇｍｅｎｔ）、および特に着色金属酸化物顔料、
さらに有機顔料および染料である。
能であり、どんな色の種類も可能であり、と同時にレー
ザ・マーキングを確実に保持する。適切な着色剤は、着
色顔料、白色顔料、黒色顔料、効果顔料（ｅｆｆｅｃｔ
ｐｉｇｍｅｎｔ）、および特に着色金属酸化物顔料、
さらに有機顔料および染料である。
【００１１】被覆されていないグラファイトは、例えば
Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡから市販されている。本発明にお
けるグラファイトは板状または不定形であってよい。
Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡから市販されている。本発明にお
けるグラファイトは板状または不定形であってよい。
【００１２】適切なグラファイト・ラメラは、約０．１
から２００μｍ、特に０．５から２０μｍの平均粒径を
有し、不定形のグラファイト粒子は、約０．１から２０
０μｍ、特に１から５０μｍの平均粒径を有する。
から２００μｍ、特に０．５から２０μｍの平均粒径を
有し、不定形のグラファイト粒子は、約０．１から２０
０μｍ、特に１から５０μｍの平均粒径を有する。
【００１３】それ自体既知の方法で、グラファイト粒子
に被覆を施す。例えば、ターンブル青の場合、高温、好
ましくは５０℃を超える温度、および適切なｐＨ、好ま
しくは６未満で、撹拌しながらＫ3［Ｆｅ（ＣＮ）6］水
溶液および鉄（ＩＩ）塩水溶液を用いてグラファイトの
水性懸濁液を処理することによって被覆を行うことがで
きる。同時に、塩基で滴定してｐＨを一定に維持する。
被覆した顔料を吸引濾過し、洗浄、乾燥する。特性を改
善するためにアニオンおよび／または非イオン界面活性
剤を添加するのはしばしば当を得ている。
に被覆を施す。例えば、ターンブル青の場合、高温、好
ましくは５０℃を超える温度、および適切なｐＨ、好ま
しくは６未満で、撹拌しながらＫ3［Ｆｅ（ＣＮ）6］水
溶液および鉄（ＩＩ）塩水溶液を用いてグラファイトの
水性懸濁液を処理することによって被覆を行うことがで
きる。同時に、塩基で滴定してｐＨを一定に維持する。
被覆した顔料を吸引濾過し、洗浄、乾燥する。特性を改
善するためにアニオンおよび／または非イオン界面活性
剤を添加するのはしばしば当を得ている。
【００１４】層の厚さは、１０から５００ｎｍ、好まし
くは２０から２００ｎｍ、特に２０から１５０ｎｍであ
る。
くは２０から２００ｎｍ、特に２０から１５０ｎｍであ
る。
【００１５】ＣａＣＯ3、ＣａＳＯ4、ターンブル青また
は（Ｓｎ、Ｓｂ）Ｏ2で被覆されたグラファイトが、特
にレーザ・マーキングに適している。所望により、Ｓｉ
Ｏ2の中間層、ＳｎＯ2の中間層、および／またはＴｉＯ
2の中間層を導入することもできる。
は（Ｓｎ、Ｓｂ）Ｏ2で被覆されたグラファイトが、特
にレーザ・マーキングに適している。所望により、Ｓｉ
Ｏ2の中間層、ＳｎＯ2の中間層、および／またはＴｉＯ
2の中間層を導入することもできる。
【００１６】特に好ましいドーパントは以下の組成： グラファイト（基体）＋ＴｉＯ2＋ＣａＣＯ3 グラファイト（基体）＋ＴｉＯ2＋ＣａＳＯ4 グラファイト（基体）＋ＴｉＯ2＋ターンブル青 グラファイト（基体）＋ＴｉＯ2＋ＳｉＯ2＋（Ｓｎ、Ｓ
ｂ）Ｏ2 グラファイト（基体）＋ＳｎＯ2＋カーボン・ブラック
＋ＴｉＯ2 グラファイト（基体）＋ターンブル青を有する。
ｂ）Ｏ2 グラファイト（基体）＋ＳｎＯ2＋カーボン・ブラック
＋ＴｉＯ2 グラファイト（基体）＋ターンブル青を有する。
【００１７】既知のいずれかの熱可塑性プラスティッ
ク、例えばＵｌｌｍａｎｎ著、Ｖｅｒｌａｇ ＶＣＨ，
Ｖｏｌ．１５，ｐ．４５７（参照）に記載の熱可塑性プ
ラスティックを、レーザ・マーキングに用いることがで
きる。適切なプラスチックの例としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンポリアミド、ポリエステル、ポリエ
ステルエステル、ポリエーテルエステル、ポリフェニレ
ンエーテル、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタラ
ート、ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアセター
ル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン−アク
リレート（ＡＳＡ）、ポリカーボネート、ポリエーテル
スルホン、ポリエーテルケトン、およびこれらの混合物
および／またはコポリマーが挙げられる。
ク、例えばＵｌｌｍａｎｎ著、Ｖｅｒｌａｇ ＶＣＨ，
Ｖｏｌ．１５，ｐ．４５７（参照）に記載の熱可塑性プ
ラスティックを、レーザ・マーキングに用いることがで
きる。適切なプラスチックの例としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンポリアミド、ポリエステル、ポリエ
ステルエステル、ポリエーテルエステル、ポリフェニレ
ンエーテル、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタラ
ート、ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアセター
ル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン−アク
リレート（ＡＳＡ）、ポリカーボネート、ポリエーテル
スルホン、ポリエーテルケトン、およびこれらの混合物
および／またはコポリマーが挙げられる。
【００１８】プラスチック・ペレットをドーパントと混
合し、続いて、熱に曝して付形することにより、熱可塑
性プラスティック内に被覆グラファイト・ラメラを組み
込む。ドーパントを組み込む際、所望によりプラスチッ
ク・ペレットを、用いる作業温度に耐性がある定着剤、
有機ポリマー相溶性溶媒、安定剤、および／または界面
活性剤で処理することができる。通常、ドープされたプ
ラスチック・ペレットは、プラスチック・ペレットを適
切なミキサ中に置き、任意の添加剤でこれらを湿潤し、
次いでドーパントを添加して組み込むことによって製造
される。一般に、プラスチックは着色濃縮物（マスター
バッチ）または化合物を用いて着色される。次いで、得
られた混合物を直接、押出し成形機または射出成形機で
加工することが可能である。加工の際に形成した成型物
は、非常に均一なドーパント分布を有する。次いで、適
切なレーザでレーザ・マーキングを行う。
合し、続いて、熱に曝して付形することにより、熱可塑
性プラスティック内に被覆グラファイト・ラメラを組み
込む。ドーパントを組み込む際、所望によりプラスチッ
ク・ペレットを、用いる作業温度に耐性がある定着剤、
有機ポリマー相溶性溶媒、安定剤、および／または界面
活性剤で処理することができる。通常、ドープされたプ
ラスチック・ペレットは、プラスチック・ペレットを適
切なミキサ中に置き、任意の添加剤でこれらを湿潤し、
次いでドーパントを添加して組み込むことによって製造
される。一般に、プラスチックは着色濃縮物（マスター
バッチ）または化合物を用いて着色される。次いで、得
られた混合物を直接、押出し成形機または射出成形機で
加工することが可能である。加工の際に形成した成型物
は、非常に均一なドーパント分布を有する。次いで、適
切なレーザでレーザ・マーキングを行う。
【００１９】本発明は、また熱可塑性物質をドーパント
と混合し、次いで熱に曝して形づくることを特徴とす
る、本発明のレーザ・マーキング可能なプラスチックを
製造する方法をも提供する。
と混合し、次いで熱に曝して形づくることを特徴とす
る、本発明のレーザ・マーキング可能なプラスチックを
製造する方法をも提供する。
【００２０】レーザによる刻印方法は、パルス・レーザ
光線、好ましくはＮｄ：ＹＡＧレーザの経路に試験片を
置くような方法である。ＣＯ2レーザによる、例えばマ
スク技術を用いることによる刻印もまた可能である。そ
の波長が用いる顔料の高い吸収領域内にある他の従来の
種類のレーザによって、所望の結果もまた達成すること
ができる。得られるマーキングは、照射時間（またはパ
ルス・レーザの場合には、パルスの数）、レーザにより
放出される出力、および用いられるポリマー系によって
も決定される。用いるレーザの出力は、特定の用途によ
って異なり、特定のいずれかの場合にも、当業者によっ
て容易に決定することが可能である。
光線、好ましくはＮｄ：ＹＡＧレーザの経路に試験片を
置くような方法である。ＣＯ2レーザによる、例えばマ
スク技術を用いることによる刻印もまた可能である。そ
の波長が用いる顔料の高い吸収領域内にある他の従来の
種類のレーザによって、所望の結果もまた達成すること
ができる。得られるマーキングは、照射時間（またはパ
ルス・レーザの場合には、パルスの数）、レーザにより
放出される出力、および用いられるポリマー系によって
も決定される。用いるレーザの出力は、特定の用途によ
って異なり、特定のいずれかの場合にも、当業者によっ
て容易に決定することが可能である。
【００２１】一般に、用いられるレーザは、１５７ｎｍ
から１０．６μｍの領域、好ましくは５３２ｎｍから１
０．６μｍの領域内の波長を有する。本明細書で挙げら
れる例は、ＣＯ2レーザ（１０．６μｍ）、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ（１０６４または５３２ｎｍ）、およびパルス
紫外線レーザである。エキシマー・レーザは以下の波長
を有する。Ｆ2エキシマー・レーザ：１５７ｎｍ、Ａｒ
ｆエキシマー・レーザ：１９３ｎｍ、ＫｒＣｌエキシマ
ー・レーザ：２２２ｎｍ、ＫｒＦエキシマー・レーザ：
２４８ｎｍ、ＸｅＣｌエキシマー・レーザ：３０８ｎ
ｍ、ＸｅＦエキシマー・レーザ：３５１ｎｍ、および周
波数逓倍Ｎｄ：ＹＡＧレーザ：波長３５５ｎｍ（３倍周
波数）または２６５ｎｍ（４倍周波数）。特に、Ｎｄ：
ＹＡＧレーザ（１０６４または５３２ｎｍ）およびＣＯ
2レーザを用いることが好ましい。一般に、用いられる
レーザのエネルギー密度は、０．３ｍＪ／ｃｍ2から５
０Ｊ／ｃｍ2、好ましくは０．３ｍＪ／ｃｍ2から１０Ｊ
／ｃｍ2の範囲内である。
から１０．６μｍの領域、好ましくは５３２ｎｍから１
０．６μｍの領域内の波長を有する。本明細書で挙げら
れる例は、ＣＯ2レーザ（１０．６μｍ）、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ（１０６４または５３２ｎｍ）、およびパルス
紫外線レーザである。エキシマー・レーザは以下の波長
を有する。Ｆ2エキシマー・レーザ：１５７ｎｍ、Ａｒ
ｆエキシマー・レーザ：１９３ｎｍ、ＫｒＣｌエキシマ
ー・レーザ：２２２ｎｍ、ＫｒＦエキシマー・レーザ：
２４８ｎｍ、ＸｅＣｌエキシマー・レーザ：３０８ｎ
ｍ、ＸｅＦエキシマー・レーザ：３５１ｎｍ、および周
波数逓倍Ｎｄ：ＹＡＧレーザ：波長３５５ｎｍ（３倍周
波数）または２６５ｎｍ（４倍周波数）。特に、Ｎｄ：
ＹＡＧレーザ（１０６４または５３２ｎｍ）およびＣＯ
2レーザを用いることが好ましい。一般に、用いられる
レーザのエネルギー密度は、０．３ｍＪ／ｃｍ2から５
０Ｊ／ｃｍ2、好ましくは０．３ｍＪ／ｃｍ2から１０Ｊ
／ｃｍ2の範囲内である。
【００２２】０．３Ｊ／ｃｍ2から１０Ｊ／ｃｍ2のエネ
ルギー密度を達成する被覆されていないグラファイト粒
子と対比して、本発明のドーパントによって、より低い
エネルギー密度でより淡いマーキングを生じる。
ルギー密度を達成する被覆されていないグラファイト粒
子と対比して、本発明のドーパントによって、より低い
エネルギー密度でより淡いマーキングを生じる。
【００２３】一般に、パルス・レーザを用いる場合、パ
ルス周波数は１から３０ｋＨｚの範囲内である。本発明
のプロセスに用いるのに可能な、対応するレーザは市販
されている。
ルス周波数は１から３０ｋＨｚの範囲内である。本発明
のプロセスに用いるのに可能な、対応するレーザは市販
されている。
【００２４】プラスチックに刻印するために、従来の印
刷工程を今まで用いてきたいずれの分野においても、本
発明の着色したプラスチックを用いることができる。例
えば、本発明のプラスチックから製造した成型物を電気
産業、電子産業、または自動車産業で用いることが可能
である。レーザ光を利用して、ケーブル、電線、装飾
片、または加熱、換気もしくは冷却領域の機能部分上、
または本発明のプラスチックからなるスイッチ、プラ
グ、レバー、もしくはハンドル上のアクセスが困難な場
所にでさえ、識別マーキングまたは刻印マーキングを製
作することが可能である。本発明のポリマー系は、食品
および飲料分野または玩具分野の包装容器に用いること
もまた可能である。包装容器上のマーキングは、拭くこ
とおよび引掻きに対する耐性、下流滅菌工程に耐性があ
り、衛生上清潔な方法のマーキング・プロセスによって
施すことができる。完全なラベルの図柄は、再利用可能
な系の包装容器に、耐久性を有するよう施すことができ
る。レーザ刻印の他の重要な用途分野は、家畜の認識票
または耳標として知られる動物用の個々の識別マーキン
グを製作するプラスチックをマーキングする分野であ
る。具体的に言えば、その動物に関する情報がバーコー
ド・システムによって蓄積される。必要な場合には、ス
キャナを用いて情報を呼び出すことができる。何年間か
動物に付けられたままの認識票もあるため、刻印は高い
耐久性がなければならない。
刷工程を今まで用いてきたいずれの分野においても、本
発明の着色したプラスチックを用いることができる。例
えば、本発明のプラスチックから製造した成型物を電気
産業、電子産業、または自動車産業で用いることが可能
である。レーザ光を利用して、ケーブル、電線、装飾
片、または加熱、換気もしくは冷却領域の機能部分上、
または本発明のプラスチックからなるスイッチ、プラ
グ、レバー、もしくはハンドル上のアクセスが困難な場
所にでさえ、識別マーキングまたは刻印マーキングを製
作することが可能である。本発明のポリマー系は、食品
および飲料分野または玩具分野の包装容器に用いること
もまた可能である。包装容器上のマーキングは、拭くこ
とおよび引掻きに対する耐性、下流滅菌工程に耐性があ
り、衛生上清潔な方法のマーキング・プロセスによって
施すことができる。完全なラベルの図柄は、再利用可能
な系の包装容器に、耐久性を有するよう施すことができ
る。レーザ刻印の他の重要な用途分野は、家畜の認識票
または耳標として知られる動物用の個々の識別マーキン
グを製作するプラスチックをマーキングする分野であ
る。具体的に言えば、その動物に関する情報がバーコー
ド・システムによって蓄積される。必要な場合には、ス
キャナを用いて情報を呼び出すことができる。何年間か
動物に付けられたままの認識票もあるため、刻印は高い
耐久性がなければならない。
【００２５】したがって、本発明のプラスチックからな
るプラスチック製品または成型物はレーザ・マーキング
することが可能である。
るプラスチック製品または成型物はレーザ・マーキング
することが可能である。
【００２６】
【実施例】以下の実施例は、本発明を例示的に示すもの
であり、本発明を制限するものではない。与えられたパ
ーセンテージは重量によるものである。
であり、本発明を制限するものではない。与えられたパ
ーセンテージは重量によるものである。
【００２７】実施例１ 細かい粉末状のグラファイト（不定形グラファイト粒
子、粒径約５０μｍ、Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡから市販）
１００ｇを、撹拌しながら脱イオン水に懸濁し、７５℃
に加熱する。アニオン界面活性剤（Ｈｅｎｋｅｌから市
販のＴｅｘａｐｏｎ Ｎ２８）１ｇと非イオン界面活性
剤（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡから市販のＢｒｉｊ ３０）
１ｇを添加し、５分間撹拌することによって混合する。
２０％ Ｈ 2ＳＯ4を用いてｐＨを４．０に調整し、次い
で、Ｋ3［Ｆｅ（ＣＮ）6］水溶液（脱イオン水約７５０
ｍｌにＫ3［Ｆｅ（ＣＮ）6］６０．０４ｇを溶解）とＦ
ｅＳＯ4水溶液（ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ７６．０６ｇと
ＮＨ4Ｃｌ １２．７ｇを２０％ Ｈ2ＳＯ4 ２３ｍｌ
で酸性化した脱イオン水に溶解、全容量７５０ｍｌ）を
１滴ずつ、別々であるが同時に添加する。１０％（ＮＨ
4）2ＣＯ3溶液を用いて、ｐＨを一定に保つ。
子、粒径約５０μｍ、Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡから市販）
１００ｇを、撹拌しながら脱イオン水に懸濁し、７５℃
に加熱する。アニオン界面活性剤（Ｈｅｎｋｅｌから市
販のＴｅｘａｐｏｎ Ｎ２８）１ｇと非イオン界面活性
剤（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡから市販のＢｒｉｊ ３０）
１ｇを添加し、５分間撹拌することによって混合する。
２０％ Ｈ 2ＳＯ4を用いてｐＨを４．０に調整し、次い
で、Ｋ3［Ｆｅ（ＣＮ）6］水溶液（脱イオン水約７５０
ｍｌにＫ3［Ｆｅ（ＣＮ）6］６０．０４ｇを溶解）とＦ
ｅＳＯ4水溶液（ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ７６．０６ｇと
ＮＨ4Ｃｌ １２．７ｇを２０％ Ｈ2ＳＯ4 ２３ｍｌ
で酸性化した脱イオン水に溶解、全容量７５０ｍｌ）を
１滴ずつ、別々であるが同時に添加する。１０％（ＮＨ
4）2ＣＯ3溶液を用いて、ｐＨを一定に保つ。
【００２８】溶液の添加が完了したら、撹拌をさらに３
０分間続ける。次いで、懸濁液を吸引濾過し、塩が無く
なるまで脱イオン水で洗浄する。次いで、顔料を１１０
℃で１５時間乾燥し、１００μｍスクリーンを通してふ
るいにかける。
０分間続ける。次いで、懸濁液を吸引濾過し、塩が無く
なるまで脱イオン水で洗浄する。次いで、顔料を１１０
℃で１５時間乾燥し、１００μｍスクリーンを通してふ
るいにかける。
【００２９】実施例２ 射出成形の際、実施例１の被覆グラファイト０．５％を
加えることによってＰＰペレット（ＨＤＰＰ、ＤＳＭか
ら市販のＳｔａｍｙｌｅｎ ＰＰＨ １０）を加工す
る。エネルギー密度７Ｊ／ｃｍ2のＣＯ2レーザによって
刻印した後、銘板には白い、耐摩耗性の刻印が示され
る。
加えることによってＰＰペレット（ＨＤＰＰ、ＤＳＭか
ら市販のＳｔａｍｙｌｅｎ ＰＰＨ １０）を加工す
る。エネルギー密度７Ｊ／ｃｍ2のＣＯ2レーザによって
刻印した後、銘板には白い、耐摩耗性の刻印が示され
る。
【００３０】実施例３（比較例） 射出成形の際、グラファイト（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡか
ら市販の不定形グラファイト粒子、粒径約５０μｍ）
０．５％を加えることによってＰＰペレット（ＨＤＰ
Ｐ、ＤＳＭから市販のＳｔａｍｙｌｅｎ ＰＰＨ １
０）を加工する。ＣＯ 2レーザによって刻印した後、コ
ントラストが実施例２におけるよりも乏しい刻印が銘板
に示される。
ら市販の不定形グラファイト粒子、粒径約５０μｍ）
０．５％を加えることによってＰＰペレット（ＨＤＰ
Ｐ、ＤＳＭから市販のＳｔａｍｙｌｅｎ ＰＰＨ １
０）を加工する。ＣＯ 2レーザによって刻印した後、コ
ントラストが実施例２におけるよりも乏しい刻印が銘板
に示される。
【００３１】実施例４ 細かい粉末状のグラファイト（不定形グラファイト粒
子、粒径約５０μｍ、Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡから市販）
１００ｇを、脱イオン水に懸濁し、撹拌しながら７５℃
に加熱する。アニオン界面活性剤（Ｈｅｎｋｅｌから市
販のＴｅｘａｐｏｎ Ｎ２８）１ｇと非イオン界面活性
剤（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡから市販のＢｒｉｊ ３０）
１ｇを添加し、５分間撹拌することによって混合する。
３７％ ＨＣｌを用いてｐＨを２．２に調整し、次い
で、ＴｉＣｌ4溶液（４００ｇ／ｌ）１００ｍｌを１滴
ずつグラファイト懸濁液に添加する。３２％水酸化ナト
リウム溶液を用いて、ｐＨを一定に保つ。次いで、懸濁
液を撹拌しながら３０℃まで冷却し、ＣａＣｌ2溶液
（水５００ｍｌにＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ １４６．９ｇを
溶解）で処理し、撹拌によって混合する。次いで、Ｎａ
2ＣＯ3溶液（水６００ｍｌにＮａ2ＣＯ3 １１６ｇを溶
解）を１滴ずつ添加する。
子、粒径約５０μｍ、Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡから市販）
１００ｇを、脱イオン水に懸濁し、撹拌しながら７５℃
に加熱する。アニオン界面活性剤（Ｈｅｎｋｅｌから市
販のＴｅｘａｐｏｎ Ｎ２８）１ｇと非イオン界面活性
剤（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡから市販のＢｒｉｊ ３０）
１ｇを添加し、５分間撹拌することによって混合する。
３７％ ＨＣｌを用いてｐＨを２．２に調整し、次い
で、ＴｉＣｌ4溶液（４００ｇ／ｌ）１００ｍｌを１滴
ずつグラファイト懸濁液に添加する。３２％水酸化ナト
リウム溶液を用いて、ｐＨを一定に保つ。次いで、懸濁
液を撹拌しながら３０℃まで冷却し、ＣａＣｌ2溶液
（水５００ｍｌにＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ １４６．９ｇを
溶解）で処理し、撹拌によって混合する。次いで、Ｎａ
2ＣＯ3溶液（水６００ｍｌにＮａ2ＣＯ3 １１６ｇを溶
解）を１滴ずつ添加する。
【００３２】溶液の添加が完了したら、撹拌をさらに３
０分間続ける。次いで、懸濁液を吸引濾過し、塩が無く
なるまで脱イオン水で洗浄する。次いで、顔料を１１０
℃で１５時間、３００℃で３０分間乾燥する。
０分間続ける。次いで、懸濁液を吸引濾過し、塩が無く
なるまで脱イオン水で洗浄する。次いで、顔料を１１０
℃で１５時間、３００℃で３０分間乾燥する。
【００３３】実施例５ １〜１００μｍの粒径を有するグラファイト・ラメラ
（西村黒鉛株式会社から市販のＰＢ８５）１００ｇを撹
拌しながら脱イオン水に懸濁し、７５℃に加熱する。ア
ニオン界面活性剤（Ｈｅｎｋｅｌから市販のＴｅｘａｐ
ｏｎ Ｎ２８）１ｇと非イオン界面活性剤（Ｍｅｒｃｋ
ＫＧａＡから市販のＢｒｉｊ ３０）１ｇを添加し、
５分間撹拌することによって混合する。２０％ Ｈ2Ｓ
Ｏ4を用いてｐＨを４．０に調整し、次いで、Ｋ3［Ｆｅ
（ＣＮ）6］水溶液（脱イオン水約７５０ｍｌにＫ3［Ｆ
ｅ（ＣＮ）6］６０．０４ｇを溶解）とＦｅＳＯ4水溶液
（ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ７６．０６ｇとＮＨ4Ｃｌ １
２．７ｇを２０％ Ｈ2ＳＯ4２３ｍｌで酸性化した脱イ
オン水に溶解、全容量７５０ｍｌ）を１滴ずつ、別々で
あるが同時に添加する。１０％（ＮＨ4）2ＣＯ3溶液を
用いて、ｐＨを一定に保つ。
（西村黒鉛株式会社から市販のＰＢ８５）１００ｇを撹
拌しながら脱イオン水に懸濁し、７５℃に加熱する。ア
ニオン界面活性剤（Ｈｅｎｋｅｌから市販のＴｅｘａｐ
ｏｎ Ｎ２８）１ｇと非イオン界面活性剤（Ｍｅｒｃｋ
ＫＧａＡから市販のＢｒｉｊ ３０）１ｇを添加し、
５分間撹拌することによって混合する。２０％ Ｈ2Ｓ
Ｏ4を用いてｐＨを４．０に調整し、次いで、Ｋ3［Ｆｅ
（ＣＮ）6］水溶液（脱イオン水約７５０ｍｌにＫ3［Ｆ
ｅ（ＣＮ）6］６０．０４ｇを溶解）とＦｅＳＯ4水溶液
（ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ７６．０６ｇとＮＨ4Ｃｌ １
２．７ｇを２０％ Ｈ2ＳＯ4２３ｍｌで酸性化した脱イ
オン水に溶解、全容量７５０ｍｌ）を１滴ずつ、別々で
あるが同時に添加する。１０％（ＮＨ4）2ＣＯ3溶液を
用いて、ｐＨを一定に保つ。
【００３４】溶液の添加が完了したら、撹拌をさらに３
０分間続ける。次いで、懸濁液を吸引濾過し、塩が無く
なるまで脱イオン水で洗浄する。次いで、顔料を１１０
℃で１５時間乾燥し、１００μｍスクリーンを通してふ
るいにかける。
０分間続ける。次いで、懸濁液を吸引濾過し、塩が無く
なるまで脱イオン水で洗浄する。次いで、顔料を１１０
℃で１５時間乾燥し、１００μｍスクリーンを通してふ
るいにかける。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０１Ｂ 31/04 １０１ Ｃ０１Ｂ 31/04 １０１Ｂ (71)出願人 591032596 Ｆｒａｎｋｆｕｒｔｅｒ Ｓｔｒ． 250, Ｄ−64293 Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｆｅｄ ｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅ ｒｍａｎｙ (72)発明者 ヘルガ クニース ドイツ連邦共和国 64271 ダルムシュタ ット メルク カーゲーアーアー内 （番 地なし) (72)発明者 ディーター ハインツ ドイツ連邦共和国 64271 ダルムシュタ ット メルク カーゲーアーアー内 （番 地なし) (72)発明者 ライナー デルプ ドイツ連邦共和国 64271 ダルムシュタ ット メルク カーゲーアーアー内 （番 地なし) (72)発明者 ゲルハート プファフ ドイツ連邦共和国 64271 ダルムシュタ ット メルク カーゲーアーアー内 （番 地なし) (72)発明者 マティアス クンツ ドイツ連邦共和国 64271 ダルムシュタ ット メルク カーゲーアーアー内 （番 地なし)
Claims (11)
- 【請求項１】 ドーパントとして１種または２種以上の
被覆を有するグラファイト粒子を含むことを特徴とする
レーザ・マーキング可能なプラスチック。 - 【請求項２】 前記グラファイト粒子が、ＣａＣＯ3、
ＣａＳＯ4、ターンブル青、カーボン・ブラック、Ｔｉ
Ｏ2、および／または（Ｓｎ、Ｓｂ）Ｏ2で被覆されてい
ることを特徴とする請求項１に記載のレーザ・マーキン
グ可能なプラスチック。 - 【請求項３】 前記グラファイト粒子が１、２、３、ま
たは４層からなるカバーを有することを特徴とする請求
項２に記載のレーザ・マーキング可能なプラスチック。 - 【請求項４】 前記グラファイト粒子が２種以上の被覆
を有し、ＴｉＯ2の中間層、ＳｉＯ2の中間層、および／
またはＳｎＯ2の中間層を有することを特徴とする請求
項１から３のいずれか一項に記載のレーザ・マーキング
可能なプラスチック。 - 【請求項５】 用いるドーパントがＣａＣＯ3、ＣａＳ
Ｏ4、ターンブル青、カーボン・ブラック／ＴｉＯ2、お
よび／または（Ｓｎ、Ｓｂ）Ｏ2で被覆されたグラファ
イト・ラメラを含むことを特徴とする請求項１から４の
いずれか一項に記載のレーザ・マーキング可能なプラス
チック。 - 【請求項６】 ドーパントの割合がポリマー系に対して
０．０１から４重量％であることを特徴とする請求項１
から５のいずれか一項に記載のレーザ・マーキング可能
なプラスチック。 - 【請求項７】 前記プラスチックがポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエステル
エステル、ポリエーテルエステル、ポリフェニレンエー
テル、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタラート、
メタクリル酸ポリメチル、ポリビニルアセタール、ポリ
スチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン−アクリレー
ト（ＡＳＡ）、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホ
ン、ポリエーテルケトン、またはこれらの混合物および
／またはコポリマーであることを特徴とする請求項１か
ら６のいずれか一項に記載のレーザ・マーキング可能な
プラスチック。 - 【請求項８】 前記プラスチックが、また着色顔料、白
色顔料、黒色顔料、効果顔料、および／または染料をも
含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に
記載のレーザ・マーキング可能なプラスチック。 - 【請求項９】 熱可塑性物質を１種または２種以上の被
覆を有するグラファイト粒子と混合し、次いで熱に曝し
て付形することを特徴とする請求項１に記載のレーザ・
マーキング可能なプラスチックを製造する方法。 - 【請求項１０】 レーザ光線を用いてマーキングされる
成型物を製造するための材料としての、請求項１に記載
のレーザ・マーキング可能なプラスチックの使用。 - 【請求項１１】 請求項１に記載のレーザ・マーキング
可能なプラスチックからなる成型物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19961304A DE19961304A1 (de) | 1999-12-18 | 1999-12-18 | Lasermarkierbare Kunststoffe |
| DE19961304.4 | 1999-12-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001261982A true JP2001261982A (ja) | 2001-09-26 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000383506A Pending JP2001261982A (ja) | 1999-12-18 | 2000-12-18 | レーザ・マーキング可能なプラスチック |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6376577B2 (ja) |
| EP (1) | EP1108747A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001261982A (ja) |
| DE (1) | DE19961304A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100496947B1 (ko) * | 2002-11-18 | 2005-06-28 | 한국엔지니어링플라스틱 주식회사 | 레이저 마킹용 폴리옥시메틸렌 수지 조성물 |
| JP2020079352A (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-28 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | 紫外線レーザーマーキング組成物、それを用いた印刷物および積層体 |
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| DE10136479A1 (de) * | 2001-07-27 | 2003-02-06 | Merck Patent Gmbh | Farbige Beschriftung und Markierung von Kunststoffen und Lacken |
| GB0220551D0 (en) * | 2002-09-04 | 2002-10-09 | Clariant Int Ltd | Equal density pellets or micro pellets |
| DE10252007A1 (de) * | 2002-11-06 | 2004-05-27 | Merck Patent Gmbh | Lasermarkierbare Pigmente |
| US7189777B2 (en) * | 2003-06-09 | 2007-03-13 | Eastman Chemical Company | Compositions and method for improving reheat rate of PET using activated carbon |
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| US7187396B2 (en) * | 2003-11-07 | 2007-03-06 | Engelhard Corporation | Low visibility laser marking additive |
| DE102004027622B4 (de) * | 2004-06-05 | 2009-08-20 | Rehau Ag + Co | Laserstrahlmarkierverfahren |
| US20070098900A1 (en) * | 2004-11-05 | 2007-05-03 | Fuji Hunt Photographic Chemicals, Inc. | Media providing non-contacting formation of high contrast marks and method of using same, composition for forming a laser-markable coating, a laser-markable material and process of forming a marking |
| DE102005038774A1 (de) * | 2005-08-15 | 2007-02-22 | Merck Patent Gmbh | Polymere mit hoher IR-Absorption |
| CN100560650C (zh) * | 2006-05-22 | 2009-11-18 | 深圳市星光塑胶原料有限公司 | 树脂组合物及其塑胶制品的制造方法 |
| DE102006045495A1 (de) * | 2006-09-27 | 2008-04-03 | Mitsubishi Polyester Film Gmbh | Laser-markierbare Folie |
| US20100040836A1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Shenping Li | Method for providing sub-surface marks in polymeric materials |
| CN101798392B (zh) * | 2009-12-11 | 2012-01-04 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种用γ射线辐照使聚丙烯腈改性的方法 |
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| US9823393B2 (en) * | 2011-11-30 | 2017-11-21 | Covestro Deutschland Ag | Metallized multilayer structure made of specific polycarbonates with low coefficient of thermal expansion |
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| GB201222955D0 (en) | 2012-12-19 | 2013-01-30 | Innovia Films Ltd | Film |
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| TWI565655B (zh) | 2015-09-25 | 2017-01-11 | 財團法人工業技術研究院 | 混成碳黑與塗佈組合物 |
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1999
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-
2000
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- 2000-12-18 JP JP2000383506A patent/JP2001261982A/ja active Pending
- 2000-12-18 US US09/737,858 patent/US6376577B2/en not_active Expired - Fee Related
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