JP2020079365A - レーザー印字用組成物及びその製造方法、並びにレーザー印字用成形体 - Google Patents
レーザー印字用組成物及びその製造方法、並びにレーザー印字用成形体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020079365A JP2020079365A JP2018213492A JP2018213492A JP2020079365A JP 2020079365 A JP2020079365 A JP 2020079365A JP 2018213492 A JP2018213492 A JP 2018213492A JP 2018213492 A JP2018213492 A JP 2018213492A JP 2020079365 A JP2020079365 A JP 2020079365A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- compound
- mass
- composition
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
重合体(A)と、
ラクトン骨格を有する化合物を含むレーザー発色剤(B1)及びトリアリールメタン骨格を有する化合物を含むレーザー発色剤(B2)よりなる群から選択される少なくとも1種のレーザー発色剤(B)と、
第一酸解離定数(pKa)が9以上である化合物(C)と、
を含有し、
前記重合体(A)100質量部に対して、前記レーザー発色剤(B)を0.05質量部以上25質量部以下含有する。
前記重合体(A)100質量部に対して、前記化合物(C)を0.0001質量部以上
1質量部以下含有することができる。
前記化合物(C)が塩を含まない場合、
前記レーザー発色剤(B)の含有量をMB(質量部)、前記化合物(C)の含有量をMC(質量部)としたときに、MC/MBが0.001〜0.1であることができる。
前記化合物(C)が塩を含む場合、
前記レーザー発色剤(B)の含有量をMB(質量部)、前記化合物(C)の含有量をMC(質量部)としたときに、MC/MBが0.005〜10であることができる。
前記ラクトン骨格を有する化合物が、フルオラン骨格を有する化合物であることができる。
前記化合物(C)が、第一酸解離定数(pKa)が9以上の、金属水酸化物、有機アンモニウム塩、有機カリウム塩、アミン及びアンモニアよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物であることができる。
前記化合物(C)が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、酢酸アンモニウム、酢酸カリウム、ギ酸アンモニウム及びギ酸カリウムよりなる群から選択される少なくとも1種であることができる。
さらに、六ホウ化ランタン、酸化タングステンセシウム、酸化インジウム錫(ITO)及び酸化アンチモン錫よりなる群から選択される少なくとも1種の化合物を含有することができる。
さらに、有機ハロゲン化物を含有することができる。
前記いずれかの態様のレーザー印字用組成物を用いて作成されたものである。
レーザー発色剤(B)と第一酸解離定数(pKa)が9以上である化合物(C)とを混合した後に、それらと重合体(A)とを混合する工程を備える。
本実施形態に係るレーザー印字用組成物は、重合体(A)と、ラクトン骨格を有する化合物を含むレーザー発色剤(B1)及びトリアリールメタン骨格を有する化合物を含むレーザー発色剤(B2)よりなる群から選択される少なくとも1種のレーザー発色剤(B)と、第一酸解離定数(pKa)が9以上である化合物と、を含有する。以下、本実施形態に係るレーザー印字用組成物について詳細に説明する。
本実施形態に係るレーザー印字用組成物は、重合体(A)を含有する。重合体(A)は、組成物を成形して得られる成形体の基材としての機能を有する。
本実施形態に係るレーザー印字用組成物は、ラクトン骨格を有する化合物を含むレーザー発色剤(B1)及びトリアリールメタン骨格を有する化合物を含むレーザー発色剤(B2)よりなる群から選択される少なくとも1種のレーザー発色剤(B)を含有する。
であり、特に好ましくは0.3質量部である。レーザー発色剤(B)の含有割合の上限値は、25質量部であり、好ましくは10質量部であり、より好ましくは5質量部である。レーザー発色剤(B)の含有割合が前記範囲にあると、レーザー照射により有彩色を発色し得る機能を成形体に付与することができるとともに、得られる成形体の印字部におけるレーザー発色剤(B)のブリードアウトを抑制できる場合がある。
レーザー発色剤(B1)は、ラクトン骨格を有する化合物を含む。ラクトン骨格を有する化合物は、レーザー照射によって分子内に有するラクトン環が開環状態となることにより発色する。このようなラクトン骨格を有する化合物の中でも、フルオラン骨格を有する化合物であることが好ましい。
レーザー発色剤(B2)は、トリアリールメタン骨格を有する化合物を含む。トリアリールメタン骨格を有する化合物としては、4,4’−テトラメチルジアミノトリフェニルメタン、トリス(4−ジメチルアミノフェニル)メタン等が挙げられる。
本実施形態に係るレーザー印字用組成物は、第一酸解離定数(pKa)が9以上である化合物(C)(本明細書において、単に「化合物(C)」又は「(C)成分」ともいう。)を含有する。本実施形態に係るレーザー印字用組成物が、第一酸解離定数(pKa)が9以上である化合物(C)を含有することにより、混練工程や成形工程を経ても着色を効果的に抑制できることが判明した。
本実施形態に係るレーザー印字用組成物は、上述した成分以外にその他の添加剤を目的
、用途に応じて含有することができる。その他の添加剤としては、例えば、顕色剤、フィラー等が挙げられる。
顕色剤は、レーザー照射によって印字する際に、レーザー照射によってレーザー発色剤(B1)やレーザー発色剤(B2)に作用することにより発色させる機能を有する。顕色剤としては、有機ハロゲン化物を使用することが好ましい。有機ハロゲン化物としては、例えば、ジブロモベンゼン、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモトルエン、ペンタブロモジフェニルエーテル、ジクロロベンゼン、ヘキサクロロベンゼン等が挙げられる。これらの顕色剤は、1種単独または2種以上を混合して使用することができる。
フィラーは、レーザー照射によって印字する際に電磁線を熱に転換して、主にレーザー発色剤(B1)を熱により発色させる機能を有する。このようなフィラーとしては、アルミニウム、ニッケル、金、銀、銅、鉄、ステンレス鋼(SUS)等の金属粒子;酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化インジウム錫(ITO)、酸化アンチモン錫、酸化タングステンセシウム等の金属酸化物粒子;カーボンブラック、六ホウ化ランタン等が挙げられる。これらのフィラーの中でも、六ホウ化ランタン、酸化タングステンセシウム、酸化インジウム錫(ITO)及び酸化アンチモン錫よりなる群から選択される少なくとも1種の化合物であることが好ましい。これらのフィラーは、1種単独または2種以上を混合して使用することができる。
本実施形態に係るレーザー印字用組成物は、例えば、上記各原料成分を、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等に投入し、混練りする等の方法によって製造することができる。混練方法としては、各成分を一括添加してもよいし、多段添加方式で混練りしてもよい。
上記レーザー印字用組成物のペレットを、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、フィルム押出、シート押出、真空成形、発泡成形、ブロー成形等の方法によって、所定形状を有するレーザー印字用成形体を作成することができる。
上述のようにして得られたレーザー印字用成形体に対し、レーザー光を照射することに
より、レーザーを照射した部分に有彩色を発色させることができる。すなわち、レーザー光照射により上記のレーザー発色剤(B)が発色するので、印字が可能となる。
合してもよい。低エネルギーのレーザー光の照射部は、レーザー発色剤(B1)に由来する色に印字(図1の3a)され、一方、高エネルギーのレーザー光の照射部はレーザー発色剤(B2)に由来する色に印字(図1の3b)される(図1の〔II〕)。以上の要領で、2つ以上の異なる色調に印字された多色印字付き成形体2を得ることができる。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、本実施例における「部」及び「%」は、特に断らない限り質量基準である。
4.1.1.レーザー印字用成形体の作成
表1に示す種類、質量部の各成分を、ラボプラストミル(東洋精機製、型番:4C150)にてスクリュー回転数100rpm、シリンダー温度200℃にて5分混練してレーザー印字用組成物を作成した。そして、得られたレーザー印字用組成物を圧縮プレス機にて200℃で5分予熱した後、30kgf/cm2で加圧成形し、直径90mmの円形で、厚み1mmの板状のレーザー印字用成形体を得た。
上記で得られたレーザー印字用成形体の表面に、スキャン速度600mm/s、出力1.3Wの条件で波長355nmのレーザーを照射(レーザー照射条件B)して日本カラリングの会社情報を記録した14mm×14mmの2次元バーコードを印字し、印字部の発色の色を確認した上で下記の印字の鮮明さの評価を行った。
<印字部の鮮明さ>
印字部を目視により下記評価基準により印字の鮮明さの評価を行った。結果を表1に示す。
(評価基準)
・印字の輪郭が鮮明である場合、良好と判断し「○」と表記した。
・印字の輪郭が不鮮明である場合、不良と判断し「×」と表記した。
レーザー印字用成形体を目視により観察し、生地色の着色を観察して下記評価基準により評価を行った。結果を表1に示す。
(評価基準)
・重合体(A)の色調と比較し、レーザー印字用成形体の色調に変化が認められない場合、成形加工により変質がないため良好と判断し「○」と表記した。
・重合体(A)の色調と比較し、レーザー印字用成形体の色調に変化が認められる場合、成形加工により変質が生じたため不良と判断し「×」と表記した。
印字部をベンコットによりふき取り、印字部が転写するかどうかについて下記評価基準により評価を行った。結果を表1に示す。
(評価基準)
・ベンコットへの転写が認められない場合、良好と判断し「○」と表記した。
・ベンコットへの転写が認められる場合、不良と判断し「×」と表記した。
レーザー照射条件を適時変化させ、組成物の組成を表1または表2に記載の組成に変更した以外は、実施例1と同様にしてレーザー印字用成形体を作成し、印字の鮮明さ、生地色の発色、ブリードアウト性の評価を行った。結果を表1又は表2に示す。
0.07質量%の水酸化ナトリウムのエタノール溶液50mLへ、表2に示すレーザー発色剤を10g添加し15分間撹拌を行った。その後、沈殿物を濾過し、表2に示す化合物(C)の含有量になるように、洗浄、乾燥した。このようにして作成した化合物(C)を担持させたものを、表2に示す種類、含有割合となるように各成分を混合し、ラボプラストミル(東洋精機製、型番:4C150)にてスクリュー回転数100rpm、シリンダー温度200℃にて5分混練してレーザー印字用組成物を作成した。そして、得られたレーザー印字用組成物を圧縮プレス機にて200℃で5分予熱した後、30kgf/cm2で加圧成形し、直径90mmの円形で、厚み1mmの板状のレーザー印字用成形体を得た。その後、実施例1と同様にして、印字の鮮明さ、生地色の発色、ブリードアウト性の評価を行った。結果を表2に示す。
0.07質量%の水酸化ナトリウムのエタノール溶液の代わりに、0.1質量%の酢酸アンモニウムのエタノール溶液50mLを使用し、組成物の組成を表2に記載の組成に変更した以外は、実施例18と同様にしてレーザー印字用成形体を作成し、印字の鮮明さ、生地色の発色、ブリードアウト性の評価を行った。結果を表2に示す。
印字工程において照射条件の異なる2種類のレーザー照射条件(レーザー照射条件A及びレーザー照射条件B)を使用し、組成物の組成を表2に記載の組成に変更した以外は、実施例18と同様にしてレーザー印字用成形体を作成し、印字の鮮明さ、生地色の発色、ブリードアウト性の評価を行った。結果を表2に示す。
下表1及び下表2に、各実施例及び比較例における、レーザー印字用成形体を作成するためのレーザー印字用組成物の組成及び評価結果を示す。
・B:レーザー波長355nm、出力2W/走査速度600mm/s
<重合体(A)>
・PMMA:三菱ケミカル社製、商品名「アクリペット」、ポリメチルメタクリレート樹脂
・PS:PSジャパン社製、商品名「HF77」、ポリスチレン
・POM:三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「F20−03」、ポリアセタール樹脂
・PE:日本ポリエチレン社製、商品名「ノバテック」、ポリエチレン樹脂
<レーザー発色剤(B1)>
・R−40:商品名、山本化成社製、3,3−ビス(1−n−ブチル−2−メチル−3−インドリル)フタリド
・BLUE63:商品名、山本化成社製、3−(4−ジエチルアミノ−2−エトキシフェニル)−3−(1−エチル−2−メチル−3−インドリル)−4−アザフタリド
・LCV−L:商品名、山田化学工業社製、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド
<レーザー発色剤(B2)>
・LMG:東京化成工業社製、商品名「ロイコマラカイトグリーン」、4,4’−テトラメチルジアミノトリフェニルメタン
・LCV:富士フイルム和光純薬社製、商品名「ロイコクリスタルバイオレット」、トリス(4−ジメチルアミノフェニル)メタン
<フィラー>
・ITO:三菱マテリアル社製、商品名「E−ITO」、酸化インジウム錫、一次粒子径0.03μm
<顕色剤>
・PBT:富士フイルム和光純薬社製、商品名「ペンタブロモトルエン」
・HBB:富士フイルム和光純薬社製、商品名「ヘキサブロモベンゼン」
Claims (11)
- 重合体(A)と、
ラクトン骨格を有する化合物を含むレーザー発色剤(B1)及びトリアリールメタン骨格を有する化合物を含むレーザー発色剤(B2)よりなる群から選択される少なくとも1種のレーザー発色剤(B)と、
第一酸解離定数(pKa)が9以上である化合物(C)と、
を含有し、
前記重合体(A)100質量部に対して、前記レーザー発色剤(B)を0.05質量部以上25質量部以下含有する、レーザー印字用組成物。 - 前記重合体(A)100質量部に対して、前記化合物(C)を0.0001質量部以上1質量部以下含有する、請求項1に記載のレーザー印字用組成物。
- 前記化合物(C)が塩を含まない場合、
前記レーザー発色剤(B)の含有量をMB(質量部)、前記化合物(C)の含有量をMC(質量部)としたときに、MC/MBが0.001〜0.1である、請求項1または請求項2に記載のレーザー印字用組成物。 - 前記化合物(C)が塩を含む場合、
前記レーザー発色剤(B)の含有量をMB(質量部)、前記化合物(C)の含有量をMC(質量部)としたときに、MC/MBが0.005〜10である、請求項1または請求項2に記載のレーザー印字用組成物。 - 前記ラクトン骨格を有する化合物が、フルオラン骨格を有する化合物である、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のレーザー印字用組成物。
- 前記化合物(C)が、第一酸解離定数(pKa)が9以上の、金属水酸化物、有機アンモニウム塩、有機カリウム塩、アミン及びアンモニアよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物である、請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のレーザー印字用組成物。
- 前記化合物(C)が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、酢酸アンモニウム、酢酸カリウム、ギ酸アンモニウム及びギ酸カリウムよりなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のレーザー印字用組成物。
- さらに、六ホウ化ランタン、酸化タングステンセシウム、酸化インジウム錫(ITO)及び酸化アンチモン錫よりなる群から選択される少なくとも1種の化合物を含有する、請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のレーザー印字用組成物。
- さらに、有機ハロゲン化物を含有する、請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載のレーザー印字用組成物。
- 請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載のレーザー印字用組成物を用いて作成されたレーザー印字用成形体。
- レーザー発色剤(B)と第一酸解離定数(pKa)が9以上である化合物(C)とを混合した後に、それらと重合体(A)とを混合する工程を備える、レーザー印字用組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018213492A JP7178239B2 (ja) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | レーザー印字用組成物及びその製造方法、並びにレーザー印字用成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018213492A JP7178239B2 (ja) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | レーザー印字用組成物及びその製造方法、並びにレーザー印字用成形体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020079365A true JP2020079365A (ja) | 2020-05-28 |
JP7178239B2 JP7178239B2 (ja) | 2022-11-25 |
Family
ID=70801470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018213492A Active JP7178239B2 (ja) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | レーザー印字用組成物及びその製造方法、並びにレーザー印字用成形体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7178239B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220276042A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | Kazuhiro Fujita | Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, container, and containment body |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0445125A (ja) * | 1990-06-12 | 1992-02-14 | Jujo Paper Co Ltd | 発色及び硬化性組成物及びそれを発色硬化せしめた製品 |
JPH09164763A (ja) * | 1995-12-14 | 1997-06-24 | Oji Paper Co Ltd | 感熱記録体 |
JPH09302236A (ja) * | 1996-05-09 | 1997-11-25 | Teijin Ltd | カラーレーザーマーキング可能な樹脂組成物 |
JP2001026181A (ja) * | 1999-07-16 | 2001-01-30 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 感熱記録材料 |
JP2003321615A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-14 | Japan Science & Technology Corp | 透明なカラーマーキング用樹脂組成物及びカラーマーキング方法 |
WO2008075101A2 (en) * | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Siltech Limited | Improvements relating to laser marking |
JP2018506593A (ja) * | 2014-11-05 | 2018-03-08 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung | レーザーマーキングおよびレーザー溶接可能なポリマー材料 |
-
2018
- 2018-11-14 JP JP2018213492A patent/JP7178239B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0445125A (ja) * | 1990-06-12 | 1992-02-14 | Jujo Paper Co Ltd | 発色及び硬化性組成物及びそれを発色硬化せしめた製品 |
JPH09164763A (ja) * | 1995-12-14 | 1997-06-24 | Oji Paper Co Ltd | 感熱記録体 |
JPH09302236A (ja) * | 1996-05-09 | 1997-11-25 | Teijin Ltd | カラーレーザーマーキング可能な樹脂組成物 |
JP2001026181A (ja) * | 1999-07-16 | 2001-01-30 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 感熱記録材料 |
JP2003321615A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-14 | Japan Science & Technology Corp | 透明なカラーマーキング用樹脂組成物及びカラーマーキング方法 |
WO2008075101A2 (en) * | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Siltech Limited | Improvements relating to laser marking |
JP2018506593A (ja) * | 2014-11-05 | 2018-03-08 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung | レーザーマーキングおよびレーザー溶接可能なポリマー材料 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220276042A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | Kazuhiro Fujita | Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, container, and containment body |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7178239B2 (ja) | 2022-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3913680B2 (ja) | レーザマーキング用組成物 | |
JPWO2006101063A1 (ja) | レーザーマーキング用二色成形体及びレーザーマーキング方法 | |
JPH0324161A (ja) | レザー光線で標識付け及び/又は記載可能な高分子物質からなる成形材料、半製品及び完成部材 | |
NZ555573A (en) | Coating compositions for making substrates | |
JPS61192737A (ja) | 顔料系のレーザーによるマーキング法 | |
JP2007500090A (ja) | レーザマーキング可能な組成物 | |
CN102150169A (zh) | 多色编码 | |
CN106566068A (zh) | 一种可激光彩色标记的组合物及其制备方法 | |
JP7178239B2 (ja) | レーザー印字用組成物及びその製造方法、並びにレーザー印字用成形体 | |
JP2010280790A (ja) | アクリル系レーザーマーキング樹脂組成物及びレーザーマーキング方法 | |
JP7071882B2 (ja) | レーザー多色印字用組成物及びレーザー多色印字用成形体 | |
JP4751637B2 (ja) | レーザーマーキング用樹脂組成物及びレーザーマーキング方法 | |
JP5318645B2 (ja) | レーザーマーキング用熱可塑性樹脂組成物 | |
JPH08127175A (ja) | レーザーマーキング用樹脂組成物 | |
JPH09302236A (ja) | カラーレーザーマーキング可能な樹脂組成物 | |
JP7048424B2 (ja) | レーザー多色印字方法 | |
JP3786357B2 (ja) | マーキング用樹脂組成物及びマーキング方法 | |
WO2001009230A1 (en) | Laser markable material | |
JPH0452190A (ja) | レーザーマーキング方法およびレーザーマーキング用樹脂組成物 | |
CN1658070A (zh) | 成像组合物及方法 | |
WO2016039960A1 (en) | Laser reactive water-based inks manufactured from water-based masterbatch concentrates | |
RU2770659C2 (ru) | Карбидные, нитридные и силицидные усиливающие средства для поглощения лазера | |
NL1001784C2 (nl) | Werkwijze voor de vervaardiging van een voorwerp met gekleurde markering. | |
JP2020006656A (ja) | レーザー印字方法 | |
JP2002188016A (ja) | レーザマーキング用樹脂組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211021 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220812 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221004 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221101 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221114 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7178239 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |