JPH0885757A - レーザマーキング性に優れたポリアミド樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ポリアミド樹脂のもつ優れた特性を保持しつ
つ、レーザマーキング性の極めて優れたポリアミド樹脂
組成物を得る。 【構成】ポリアミド樹脂に適量の水分（０．０６〜１２
重量％）を含有せしめ、更に０．００１〜５重量％のカ
ーボンブラックを配合するにより、レーザマーキング性
の優れたポリアミド樹脂組成物からなる成形品を得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光でマーキング可
能なポリアミド樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂成形品表面へのマーキング手法とし
て、従来はインキを用いた印刷が中心に行われてきた
が、印刷部分をプラスチックスとする場合には、インキ
の付着が良くなるように成形時に配合した離型剤等を除
去する必要があり、このためプラスチックスのフロン洗
浄が行われてきた。しかし，オゾン層破壊防止の観点か
らフロン洗浄処理は好ましくない。そのため革新的な手
段の開発が望まれている。もっとも、フロン洗浄工程を
省略化できるような技術は、同時に印刷コストを低減で
きるものでなくてはならず、技術的には印刷の精密細線
化ニーズに応え得るものでなくてはならない。そして、
最近ではレーザ光線によるマーキング手法が簡便かつ効
率的に印字が施せるため、注目を浴びている。

【０００３】現在使用されているレーザマーキング装置
としては、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザの２種が主な
ものである。レーザマーキングを効果的に施すには、プ
ラスチックを予め感光し易いように改質しておく必要が
ある。これは、材料の中に光や熱を吸収する充填剤を予
め配合しておくことによってレーザ照射時に発泡、分解
等によってマーキングが可能となる技術である。例え
ば、特開昭５７−１１６６２０号公報には熱可塑性樹脂
にカーボンブラックおよび／またはグラファイトを添加
することによってレーザマーキングが可能となることが
開示されている。また特開平１−２５４７４３号公報に
は、ＹＡＧレーザによる熱可塑性樹脂のマーキグ性の改
善手段に酸化チタン又はこれとカーボンブラックとを配
合することが開示されている。しかしながらカーボンブ
ラックを用いた場合、レーザ光照射部分の成形物表面の
白色度が低下することを否めず、更なる改良が求められ
ていた。

【０００４】本発明者は鋭意検討の結果、適量の水分を
含有するポリアミド樹脂にレーザマーキングを行うこと
によってレーザ光照射部分の白色度を高く維持でき、し
かも鮮明なコントラストを呈すことを見出し、本発明に
到達した。

【０００５】

【発明の目的】本発明の目的は、レーザマーキングに優
れたポリアミド樹脂組成物を提供することにある。本発
明の他の目的は、レーザ光によりコントラストのはっき
りとした鮮明なマーキングを施し得る材料を提供するこ
とにある。本発明のさらに他の目的および利点は以下の
説明から明らかになろう。

【０００６】

【発明の構成】本発明によれば、上記目的及び利点は、
ポリアミド樹脂のレーザマーキング性を向上するに充分
な量の水分を含有し、更にカーボンを特定量含有するポ
リアミド樹脂組成物によって達成される。

【０００７】本発明で用いられるポリアミド樹脂には特
に制限はない。

【０００８】本発明において用いられるポリアミド樹脂
としては、例えば環状ラクタムの開環重合物、アミノカ
ルボン酸の重縮合物、二塩基酸とジアミンとの重縮合物
などが挙げられ、具体的にはナイロン６、ナイロン６
６、ナイロン４６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、
ナイロン１１、ナイロン１２などの脂肪族ポリアミド、
ポリ（メタキシレンアジパミド）、ポリ（ヘキサメチレ
ンテレフタルアミド）、ポリ（ヘキサメチレンイソフタ
ルアミド）、ポリ（テトラメチレンイソフタルアミド）
などの脂肪族−芳香族ポリアミド、およびこれら共重合
体や混合物を挙げることができる。これらの中でナイロ
ン４６、ナイロン６が好ましい。さらに、ナイロン６６
も好ましい。

【０００９】ナイロン４６樹脂としては、酸成分として
アジピン酸、またはその機能誘導体を用い、アミン成分
としてテトラメチレンジアミンまたはその機能誘導体を
用いて縮合反応より得られるポリアミドを主たる対象と
するが、そのアジピン酸成分またはテトラメチレンジア
ミン成分の一部を他の共重合体成分で置き換えたもので
もよい。

【００１０】ナイロン４６樹脂の好ましい態様は特開昭
５６−１４９４３０号公報及び特開昭５６−１４９４３
１号公報に記載されている。

【００１１】本発明で用いられるナイロン４６樹脂は、
ｍ−クレゾールを用い３５℃で測定したときの固有粘度
が０．８０〜１．９０、更には０．９０〜１．５０の範
囲にあることが望ましい。固有粘度として１．９０を超
えるナイロン４６を用いた場合には成形の際における流
動性が悪く、得られる成形品の外観の光沢が失われるの
みならず、その機械的特性、熱特性のバラツキが大きく
なるため好ましくない。一方、０．８０よりも低い固有
粘度では、成形品の機械的強度が小さくなる欠点が生ず
る。

【００１２】本発明の成分の１つであるカーボンには、
高い熱伝導度を有するものが好ましい。これらは、結晶
構造においてグラファイト化が進行しているもの、ある
いは二次構造において、鎖状凝集体を形成するなどし
て、比較的嵩高い構造をとっていることを特徴とするも
のである。

【００１３】カーボンを添加する場合、カーボンの量が
１０ｐｐｍ（０．００１重量％）未満では、５重量％を
超えてもマーキング効果が向上しないので、５重量％の
添加で充分である上に、成形品としたときの不必要なカ
ーボンによる着色を防ぐためにも少量配合が望ましい。

【００１４】本発明のポリアミド樹脂に含まれる水分率
は、０．０６重量％未満では、水分を含有しても本発明
の様な効果を賦与することが出来ない。また、１２重量
％を超えるとポリアミド樹脂の機械的特性への悪影響が
あるので、１２重量％の添加で充分である上に、成形品
としたときの不必要な水分による機械的特性の低下を防
ぐためにも適量配合が望ましい。

【００１５】本発明のポリアミド樹脂は所望によりその
特性を著しく損なわない範囲で、他のポリマーや添加
剤、例えば安定剤、着色剤、紫外線吸収剤、離型剤、結
晶化促進剤、結晶核材、分粒状あるいは板状充填材、衝
撃改良材、難燃材、強化材、酸化防止剤等を含有するこ
とができる。

【００１６】本発明のポリアミド樹脂成形品は、成形前
または成形後に適量の水分となるように調節される。ポ
リアミド樹脂は公知の種々な製造方法で得られる。通常
これらの樹脂や樹脂組成物の中の配合成分はより均一に
分散させることが好ましく、その全部または一部を同時
にあるいは別々に例えばブレンダー、ニーダー、パンバ
リーミキサー、ロール、押出機等の混合機で混合し均質
化させる方法を用いることができる。更に予めドライブ
レンドされた成形材料を加熱した押出機で溶融混練して
均質化した後針金状に押出し、次いて所望の長さに切断
して粒状化する方法などがある。

【００１７】本発明のポリアミド樹脂または樹脂組成物
は、一般の熱可塑性樹脂の成形機によって通常方法で極
めて容易に成形することが可能である。前記の水分率に
調整された本発明のポリアミド樹脂成形品はレーザ光線
の照射を受けることにより、レーザ光線の照射を受けた
部位が明瞭に発泡あるいは分解を起こして周辺のレーザ
光非照射部位と明瞭なコントラストを示す性質を有す
る。

【００１８】従って、本発明のポリアミド樹脂組成物
は、この性質を利用して、例えば本発明のポリアミド樹
脂組成物からなる成形品にレーザ光を直接照射して所望
の印字あるいは印画をなすことができる。また、本発明
のポリアミド樹脂からなるタグあるいはプレートにレー
ザ光を照射して所望の印字あるいは印画を付し、かくし
て印字あるいは印画したタグあるいはプレートを成形品
付すことにより成形品を特定するのに用いられる。

【００１９】

【実施例】以下実施例により本発明を詳述する。なお、
実施例中の各種指数の評価は以下の方法によった。

【００２０】レーザ加工はＹＡＧレーザ（ＮＥＣ製レー
ザマーカＳＬ４７５Ｅ２）によるマーキングにより行っ
た。

【００２１】コントラストによるマーキング性の評価は
成形品表面とレーザ光による発色表面部分のとの間の明
度差（△Ｌ^*）、発色面の白色指数（ＷＩ）、黄色指数
（ＹＩ）および発泡状態で評価した。

【００２２】明度差の評価はカラーアナライザーＴＣ−
１８００ＭＫ−ＩＩを用いて行った。また発泡状態は均
一で微細な発泡が形成されているか否かを確認すること
により行った。均一で微細な発泡が形成されている場合
は◎で表した。

【００２３】［実施例１〜９および比較例１〜２］表１
および表２に記載の各種原料を所定の量割合で予め均一
にドライブレンドーした後、スクリュー径４４ｍｍのベ
ント付き２軸押出機を用いてシリンダー温度２８０℃〜
３００℃、スクリュー回転数１６０rpｍ、吐出量４０ｋ
ｇ／ｈにて溶融混練し、ダイスから吐出するスレッドを
冷却後、切断して成形用ペレットを得た。

【００２４】次いてこのペレットを用いて射出容量５オ
ンスの射出成形機にて射出圧力８００ｋｇ／ｃｍ²、冷
却時間の２０秒間、および全成形サイクル３０秒間の条
件でレーザマーキング用のテストピースを成形し、レー
ザマーキングに供した。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】これらの実験結果を表１および表２に示し
た。

【００２８】なお、表１および表２記載の各種原料は以
下のものを使用した。

【００２９】・ナイロン４６（ＰＡ４６） 帝人（株) ＫＳ２００ 固有粘度：１．２ 結晶化度：６０％ ・ナイロン６（ＰＡ６） 帝中（株) テイジンナイロンＮＨ−８００１ ・カボ−ンブラック（ＣＢ） 電気化学（株) デンカブラック 平均粒径：４２ｍμ 純度：９９．８％

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリアミド樹脂よりなる成形品の表面
にＣＯ₂レーザを照射する方法の原理を説明するための
説明図である。

【図２】本発明の熱可塑性樹脂組成物よりなる成形品の
表面にＹＡＧレーザを照射する方法の原理を説明するた
めの説明図である。

【符号の説明】

１１ 折返しミラー １２ シリンドリカルレンズ １３ ステンシル １４ メニスカスレンズ １５ 検流計 １６ レーザヘッド １７ 検流計 １８ 焦点レンズ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水分率が０．０６％〜１２重量％である
   ポリアミド樹脂１００重量部にカーボン０．００１〜５
   重量部を配合してなるレーザマーキング性に優れたポリ
   アミド樹脂組成物。
2. 【請求項２】 ポリアミド樹脂がナイロン６、ナイロン
   ６６およびナイロン４６のいずれかである請求項１に記
   載のレーザマーキング性に優れたポリアミド樹脂組成
   物。