JP4751637B2 - 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 - Google Patents
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Description
本発明の樹脂組成物は、(A)熱可塑性樹脂と、(B)カーボンブラック、低次酸化チタン、及び珪素含有化合物を含有してなるものである。
以下、各成分について説明する。
本発明において用いる熱可塑性樹脂としては特に限定されるものではなく、例えば、ABS樹脂、ASA樹脂、ゴム強化ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ABS/ポリカーボネートアロイ樹脂、ABS/ポリブチレンフタレートアロイ樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーからなる群より選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。これらの中で、特に好ましくは、ABS樹脂、ASA樹脂、ゴム強化ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂である。これらの熱可塑性樹脂は、1種単独で使用することも、また2種以上を併用することもできる。すなわち、熱可塑性樹脂は、2種以上の樹脂からなるポリマーアロイであってもよい。
次に、本発明の樹脂組成物に用いられる(B)成分は、カーボンブラック、低次酸化チタン、及び珪素含有化合物を含むものである。
上記した熱可塑性樹脂に対して、黒色を下地色として白文字、白色記号、白色図柄等をレーザーマーキングにて鮮明に発色させることは、これらの熱可塑性樹脂では分子側鎖の乖離、発泡が生じないため、困難である。
また、上記(B)成分の全添加量のうち、カーボンブラックの添加量は、(A)熱可塑性樹脂100質量部に対し、0.0001〜2質量部、好ましくは0.005〜1質量部、さらに好ましくは0.02〜0.5質量部である。また低次酸化チタンの添加量は、(A)熱可塑性樹脂100質量部に対し、0.0001〜2質量部、好ましくは0.005〜1質量部、さらに好ましくは0.02〜0.5質量部である。さらに、珪素含有化合物の添加量は、(A)熱可塑性樹脂100質量部に対し、0.001〜6質量部、好ましくは0.005〜5質量部、さらに好ましくは0.02〜4質量部である。
着色剤としては、無機顔料、有機顔料、染料などが挙げられる。このうち、無機顔料としては、白色顔料として酸化チタン、硫酸バリウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、黄色顔料として酸化鉄、チタンイエロー、赤色顔料として酸化鉄、青色顔料としてコバルトブルー、群青などが挙げられる。また、有機顔料としては、黄色はモノアゾ、縮合アゾ、アンスラキノン、ジスアゾ、複素環、赤色はキナクリドン、アンスラキノン、ペリレン、モノアゾ、青色はフタロシアニン、緑色はフタロシアニンなどが挙げられる。さらに、染料としては、黄色はモノアゾ、アンスラキノン、ジスアゾ、複素環、赤色はアンスラキノン、ペリノン、チオインヂゴ、ジスアゾ、青色はアンスラキノンなどが挙げられる。
レーザー機器:ロフィン−バーゼル社 RSM30D(Nd:YAG)
アパーチャー:2.0mmφ
走査速度:400mm/s
波長:1064nm
周波数:15,000Hz
電流値:34A
レーザー機器:ロフィン−バーゼル社 RSM10E(YVO4)
シングルモードビーム径:20〜40μmφ
走査速度:400mm/s
波長:1064nm
周波数:17000Hz
電流値:20A
測色計(グレタグマクベス社製 7000A)を用いて、WI:白色度、YI:黄味度、を測定した。
コントラスト評価:
コニカミノルタ社製の輝度計(LS100)を用いて測定した。数値の大きいほどコントラストが高く、視認性が高い。本発明では、コントラストが3以上のときに○、コントラストが2以上、3未満のときに△、コントラストが2未満のときに×とした。○と△は合格、×は不合格とした。
ポリカーボネート樹脂(出光興産社製、商品名:タフロンA1700)100質量部に対し、カーボンブラック(三菱化学社製、商品グレード:#20)0.05質量部、低次酸化チタンであるチタンブラック(赤穂化成社製、商品名:ティラックD)0.03質量部、ジメチルポリシロキサン/二酸化珪素混合物(東レダウコーニングシリコーン社製、商品グレード:125M)2.0質量部を添加し、高速ミキサーで均一混合し、押出機、ペレタイザーにて造粒して支持体用のコンパウンドを調製した。
そして、まず射出成形機にて厚み3.0mmの平板プレートを作製し、Nd:YAGレーザーを使用してマーキングされた箇所の発色性及びコントラストを測定した。その結果を表1に示す。
ポリカーボネート樹脂の代わりに、ポリブチレンテレフタレート樹脂を用い、チタンブラックの使用量を0.02質量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、平板プレートの発色性及びコントラストを測定した。結果を表1に示す。
チタンブラックとジメチルポリシロキサン/二酸化珪素混合物を用いないこと以外は、実施例1と同様にして、平板プレートの発色性及びコントラストを測定した。結果を表1に示す。
カーボンブラックとジメチルポリシロキサン/二酸化珪素混合物を用いず、チタンブラックの使用量を0.1質量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、平板プレートの発色性及びコントラストを測定した。結果を表1に示す。
カーボンブラックとチタンブラックを用いないこと以外は、実施例1と同様にして、平板プレートの発色性及びコントラストを測定した。結果を表1に示す。
チタンブラックとジメチルポリシロキサン/二酸化珪素混合物を用いないこと以外は、実施例2と同様にして、平板プレートの発色性及びコントラストを測定した。結果を表1に示す。
Claims (5)
- (A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、(B)カーボンブラック、低次酸化チタン、及び珪素含有化合物としてジメチルポリシロキサン及び二酸化珪素の混合物を合計で0.0005〜10質量部を含有してなる、レーザーマーキング用樹脂組成物。
- さらに、上記(B)成分以外の着色剤0.001〜10質量部を含有する請求項1記載のレーザーマーキング用樹脂組成物。
- 前記(A)熱可塑性樹脂が、ABS樹脂、ASA樹脂、ゴム強化ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ABS/ポリカーボネートアロイ樹脂、ABS/ポリブチレンフタレートアロイ樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーからなる群より選ばれた少なくとも1種である請求項1又は2に記載のレーザーマーキング用樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
- 請求項4に記載の成形体表面に、ビーム径が40μm以下、レーザー媒質がイットリウム−四酸化バナジウムであるレーザー光線を照射して印字する、レーザーマーキング方法。
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