特許 6961326 レーザ光遮蔽材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6961326

(24)【登録日】2021年10月15日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】レーザ光遮蔽材

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/70 20140101AFI20211025BHJP

   H01S 3/067 20060101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/70

   H01S3/067

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-67046(P2016-67046)

(22)【出願日】2016年3月30日

(65)【公開番号】特開2017-177152(P2017-177152A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2018年12月12日

【審判番号】不服2020-15557(P2020-15557/J1)

【審判請求日】2020年11月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(74)【代理人】

【識別番号】100143959

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 秀一

(72)【発明者】

【氏名】茅原 崇

(72)【発明者】

【氏名】藤崎 晃

【合議体】

【審判長】 河端 賢

【審判官】 貞光 大樹

【審判官】 見目 省二

(56)【参考文献】

【文献】 実開平４−１１３１８３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平８−１１８５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−２７５９０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

B23K26/00-26/70

H01S3/067

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ光を遮蔽するレーザ光遮蔽材であって、
前記レーザ光は、ファイバレーザによるレーザ光であり、
ピッチ系炭素繊維が長繊維の形態で少なくとも一方向に配向された、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂又はポリイミド樹脂をマトリクス樹脂とする炭素繊維強化プラスチックを含んで構成され、
前記ピッチ系炭素繊維は、等角度間隔にて四方向に配向され、
厚さが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、
出力５ｋＷ、スポット径４０ｍｍφのファイバレーザによるレーザ光を照射した際の貫通時間が１５０秒を超えることを特徴とするレーザ光遮蔽材。

【請求項2】

レーザ光を遮蔽する遮蔽面は、１次元的又は２次元的に周期性のある凹凸が形成された表面形状を有することを特徴とする請求項１に記載のレーザ光遮蔽材。

【請求項3】

前記凹凸の高低差は、前記凹凸の幅よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載のレーザ光遮蔽材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ光を遮蔽するレーザ光遮蔽材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、産業用レーザ分野において、レーザ機器の管理・作業区域外にレーザ光が漏洩するのを防止可能なレーザ光遮蔽材が開発されている。レーザ光遮蔽材を用いた製品形態として、例えば、フィルム、カーテン、パネル、パーティション、キャビン（小部屋）が挙げられる。

【0003】

特許文献１では、複数枚の遮蔽パネルを隙間が生じることなく連結したパーティションが提案されている。そして、遮蔽パネルは、例えば、厚さ２ｍｍ程度のアルミニウム、又は黒アルマイトから形成される旨の記載がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−２３３７２６号公報（［０００８］、［００２２］、図２等）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近時、レーザ技術の進展に伴い、短波長かつ高出力のレーザ光を照射可能になりつつある。具体的には、ファイバレーザにおけるレーザ波長は約１μｍであり、炭酸ガスレーザの場合（約１０μｍ）と比べてかなり短い。つまり、この種のレーザ光を用いることで、ワークに対する加工性が向上する一方、その分だけ高い遮蔽性を有するレーザ光遮蔽材を導入する必要が生じる。

【0006】

ところが、特許文献１に記載されたパーティション、具体的には厚さ２ｍｍのアルミニウムに対して波長が約１μｍの高出力レーザ光を照射する場合、ごく僅かな時間（例えば数秒）で貫通してしまう。つまり、現在のレーザ技術の水準を考慮すると、レーザ機器の使用状況によっては、遮蔽性に関する要求仕様を満たさない可能性もある。

【0007】

この対応策の１つとして、アルミニウムと比べてレーザ光の遮蔽性が高い材料（具体的には、鉄又はコンクリート）を採用することが考えられる。しかし、一般的に知られている遮蔽性の材料は比重が大きいため、面積及び厚みの増加に応じて重量が急激に増し、その分だけ可搬性が低下するという問題がある。

【0008】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、短波長かつ高出力のレーザ光に対して高い遮蔽性を有し、しかも可搬性、成形性及び加工性に優れたレーザ光遮蔽材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る「レーザ光遮蔽材」は、ピッチ系炭素繊維が少なくとも一方向に配向された炭素繊維強化プラスチックを含んで構成される。ピッチ系炭素繊維が少なくとも一方向に配向された炭素繊維強化プラスチックは、一般的に知られている遮蔽性の材料と比べて、熱伝導率が高く、しかも耐熱性が高い材料である。つまり、短波長かつ高出力のレーザ光が照射された場合であっても、照射部位の溶融・流出が顕著に抑制される。更に、この炭素繊維強化プラスチックは、一般的な遮蔽性の材料と比べて比重が小さいため軽量であり、しかも任意の形状に成形又は加工し易いという利点もある。これにより、短波長かつ高出力のレーザ光に対して高い遮蔽性を有し、しかも可搬性、成形性及び加工性に優れたレーザ光遮蔽材を提供できる。

【0010】

また、厚さが０．５ｍｍ以上であることが好ましく、厚さが３ｍｍ以上であることが更に好ましい。これにより、短波長かつ高出力のレーザ光に対して十分に高い遮蔽性を確保できる。

【0011】

また、厚さが１０ｍｍ以下であることが好ましい。一般的には炭素繊維強化プラスチックは高価な材料であるため、この使用量を減らすことでレーザ光遮蔽材の製造コストの高騰を抑制できる。

【0012】

また、前記ピッチ系炭素繊維は、等角度間隔にて複数の方向に配向されることが好ましい。炭素繊維の長さ方向（すなわち、放射方向）に沿って熱伝導が生じるので、その分だけ放熱性が高まる。照射部位及びその近傍の排熱効果によって遮蔽材の溶融・流出が抑制されるため、レーザ光の遮蔽性を維持できる。

【0013】

また、レーザ光を遮蔽する遮蔽面は、１次元的又は２次元的に周期性のある凹凸が形成された表面形状を有することが好ましい。遮蔽面の上に周期性のある凹凸を設けることで表面積が略均等に増加し、その分だけレーザ光のエネルギー密度（単位面積当たりのエネルギー量）が低下する。これにより、照射位置にかかわらずレーザ光に対する遮蔽性が更に高まる。

【0014】

また、前記凹凸の高低差は、前記凹凸の幅よりも小さいことが好ましい。高低差を相対的に小さくすることで、凹凸での発熱をその近傍部位に逃がし易くなるので、凹凸の表面近傍での溶融・変形が生じ難くなる。その結果、上記したエネルギー密度の低下効果がそのまま維持され易くなる。

【0015】

また、ファイバレーザによるレーザ光を遮蔽することが好ましい。ファイバレーザを用いることで短波長かつ高出力のレーザ光を照射可能であるため、上記した遮蔽性の効果が顕著に現われる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、短波長かつ高出力のレーザ光に対して高い遮蔽性を有し、しかも可搬性、成形性及び加工性に優れたレーザ光遮蔽材を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】この実施形態に係るレーザ光遮蔽材を組み込んだレーザ加工システムの全体構成図である。

【図2】図２（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に示す遮蔽カバーの部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

［レーザ光遮蔽材の特徴］
この実施形態に係るレーザ光遮蔽材は、レーザ機器の管理・作業区域外にレーザ光が漏洩するのを防止する部材である。レーザ光遮蔽材を用いた製品形態として、例えば、フィルム、カーテン、ケース、パネル、パーティション、キャビン、セルの他、後述する遮蔽カバー６（図１）が挙げられる。また、このレーザ光遮蔽材は、単なる遮蔽機能からなる受動的システムに組み込まれてもよいし、レーザ照射への対処動作（例えば、検知、停止、報知）を実行する能動的システムに組み込まれてもよい。

【0019】

レーザの種類として、媒体の観点から、固体レーザ、ファイバレーザ、自由電子レーザ、化学レーザ、ガスレーザ、半導体レーザ、液体レーザ等が挙げられる。また、波長の観点から、赤外線レーザ、可視光線レーザ、紫外線レーザ等が挙げられる。

【0020】

この実施形態に係るレーザ光遮蔽材は、ピッチ系炭素繊維が少なくとも一方向に配向された炭素繊維強化プラスチック（以下、「ピッチ系ＣＦＲＰ」ともいう）を含んで構成される。このピッチ系ＣＦＲＰは、一般的に知られている遮蔽性の材料と比べて、熱伝導率が高く、しかも耐熱性が高い材料である。つまり、短波長かつ高出力のレーザ光が照射された場合であっても、照射部位の溶融・流出が顕著に抑制される。更に、この炭素繊維強化プラスチックは、一般的な遮蔽性の材料と比べて比重が小さいため軽量であり、しかも任意の形状に成形又は加工し易いという利点もある。これにより、短波長かつ高出力のレーザ光に対して高い遮蔽性を有し、しかも可搬性、成形性及び加工性に優れたレーザ光遮蔽材を提供できる。

【0021】

特に、このレーザ光遮蔽材は、ファイバレーザによるレーザ光を遮蔽する目的で使用される。なぜならば、ファイバレーザを用いることで短波長かつ高出力のレーザ光を照射可能であるため、上記した遮蔽性の効果が顕著に現われるからである。

【0022】

レーザ光遮蔽材の面積又は厚さは、任意に設計可能であるが、より好ましい厚さの下限値は０．５ｍｍ、１．５ｍｍ、３ｍｍ、或いは４ｍｍであり、厚さの上限値は１０ｍｍ、８ｍｍ、或いは６ｍｍである。０．５ｍｍ以上の厚さを設けることで、短波長かつ高出力のレーザ光に対して十分に高い遮蔽性を確保できる。また、一般的には炭素繊維強化プラスチックは高価な材料であるため、１０ｍｍ以下の厚さに設けて使用量を減らすことでレーザ光遮蔽材の製造コストの高騰を抑制できる。

【0023】

ピッチ系炭素繊維が二方向に配向される場合、配向角度は０度及び９０度（公差は、概ね±５度）であることが好ましい。或いは、ピッチ系炭素繊維が四方向に配向される場合、配向角度は０度、４５度、９０度、及び１３５度（公差は、概ね±５度）であることが好ましい。このように、ピッチ系炭素繊維を等角度間隔にて複数の方向に配向することで、炭素繊維の長さ方向（すなわち、放射方向）に沿って熱伝導が生じ、その分だけ放熱性が高まる。照射部位及びその近傍の排熱効果によって遮蔽材の溶融・流出が抑制されるため、レーザ光の遮蔽性を維持できる。

【0024】

このレーザ光遮蔽材は上記した特徴を有するので、次に示す仮想的な要求仕様、具体的には現在のレーザ技術の水準を考慮した要求仕様を満たすことができる。
・レーザ出力：５ｋＷ
・レーザ波長：１μｍ前後
・スポット径：３０ｍｍφ
・照射時間 ：５０ｓ以上（より好ましくは、１００ｓ以上）

【0025】

［レーザ光遮蔽材の適用例］
図１は、この実施形態に係るレーザ光遮蔽材を組み込んだレーザ加工システム１の全体構成図である。レーザ加工システム１は、作業台Ｓの上にある金属（例えば、銅、アルミニウム）等のワークＷを加工するシステムである。レーザ加工システム１は、基本的には、レーザ光Ｌを生成するファイバレーザ装置２、レーザ光Ｌを出力するレーザ加工ヘッド３、及び、ファイバレーザ装置２とレーザ加工ヘッド３を光学的に接続する光ファイバケーブル４を備える。

【0026】

レーザ加工ヘッド３の先端部５は、ワークＷの主面に臨む位置・姿勢下に配置されている。また、レーザ加工ヘッド３には、ラッパ形状の遮蔽カバー６（レーザ光遮蔽材）が先端部５の全体を覆う位置に取り付けられている。つまり、遮蔽カバー６は、ワークＷ又は作業台Ｓから反射されたレーザ光Ｌの戻り成分を遮蔽面７にて遮蔽し、レーザ光Ｌが管理・作業区域外に漏洩するのを防止する機能を果たす。

【0027】

例えば、図示しない可動アームにレーザ加工ヘッド３を把持させて作業を行う際、レーザ光Ｌの照射方向が変更可能であるため、想定されない状況下にてレーザ光Ｌが漏洩する可能性が高まる。この場合、レーザ光Ｌの遮蔽性が高く、小サイズでかつ軽量の遮蔽カバー６を、レーザ加工ヘッド３の先端部５に取り付けることができる。これと併せて又はこれとは別に、ワークＷの周辺に同様の遮蔽カバーを設けてもよい。

【0028】

遮蔽カバー６の遮蔽面７は、平坦な表面形状を有してもよいし、１次元的又は２次元的に周期性のある凹凸が形成された表面形状を有してもよい。特に、遮蔽面７の上に周期性のある凹凸を設けることで表面積が略均等に増加し、その分だけレーザ光Ｌのエネルギー密度（単位面積当たりのエネルギー量）が低下する。これにより、照射位置にかかわらずレーザ光Ｌに対する遮蔽性が更に高まる。

【0029】

図２は、図１に示す遮蔽カバー６の部分拡大断面図である。より詳しくは、図２（Ａ）〜（Ｄ）は、遮蔽面７ａ〜７ｄにおける表面形状の形態例をそれぞれ示す。図２（Ａ）〜（Ｃ）では、平板状基体の一方の主面に対して凹凸処理を施しており、図２（Ｄ）では、平板状基体の全体に対して凹凸処理を施している。なお、表面形状は、本図に示す例に限られることなく、任意の凹凸形状を採用してもよい。

【0030】

図２（Ａ）に示す遮蔽面７ａには、幅がＷでありかつ高低差がＨである、矩形状の凹部（又は凸部）が形成されている。図２（Ｂ）に示す遮蔽面７ｂには、幅がＷでありかつ高低差がＨである、三角形状の凸部（又は凹部）が形成されている。図２（Ｃ）に示す遮蔽面７ｃには、幅がＷでありかつ高低差がＨである、半球状の凹部が形成されている。図２（Ｄ）に示す遮蔽面７ｄには、幅がＷでありかつ高低差がＨである、正弦波状の凹部が形成されている。

【0031】

なお、遮蔽面７ａ〜７ｄは、照射部位の溶融・流出を抑制する効果が得られる表面形状を有している。具体的には、幅Ｗ及び高低差Ｈはいずれも、レーザ光Ｌの波長（ファイバレーザでは約１μｍ、炭酸ガスレーザでは約１０μｍ）よりも大きく、かつ１０ｍｍ（レーザ光Ｌのスポット径と同じ程度）より小さいことが好ましい。

【0032】

また、凹凸の高低差Ｈは、凹凸の幅Ｗよりも小さく設けられてもよい。高低差Ｈを相対的に小さくすることで、凹凸での発熱をその近傍部位に逃がし易くなるので、凹凸の表面近傍での溶融・変形が生じ難くなる。その結果、上記したエネルギー密度の低下効果がそのまま維持され易くなる。

【0033】

［レーザ光遮蔽材の製造方法］
この実施形態に係るレーザ光遮蔽材は、上記した構造的特徴又は物理的特徴を有する。続いて、この実施形態に係るレーザ光遮蔽材の製造方法について説明する。

【0034】

＜ピッチ系炭素繊維＞
ピッチ系炭素繊維の原料としては、例えば、ナフタレン又はフェナントレンを含む縮合多環炭化水素化合物、石油系ピッチ又は石炭系ピッチを含む縮合複素環化合物が挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。特に異方性ピッチ系に関し、炭素繊維の密度は１．７〜２．２ｇ／ｃｍ^３であり、繊維形状は等方性ピッチ系と比べて長くなっている。

【0035】

＜プリプレグ＞
プリプレグは、ピッチ系炭素繊維にマトリクス樹脂を含浸させ、シート状にした成形用中間材料である。プリプレグの種類は、一方向プリプレグ、クロスプリプレグ、又は織物プリプレグのいずれでもよい。「一方向プリプレグ」とは、ピッチ系炭素繊維が一方向に配向されるプリプレグである。「クロスプリプレグ」とは、ピッチ系炭素繊維が複数の方向に配向されるプリプレグである。「織物プリプレグ」とは、ピッチ系炭素繊維が平織り、綾織り、或いは朱子織りされたプリプレグである。

【0036】

プリプレグに用いられるマトリクス樹脂として、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。例えば、マトリクス樹脂がエポキシ樹脂組成物である場合、エポキシ樹脂成分と硬化剤成分、その他の成分から構成される。

【0037】

エポキシ樹脂成分の具体例としては、ポリオールから得られるグリシジルエーテル、活性水素を複数個有するアミンより得られるグリシジルアミン、ポリカルボン酸より得られるグリシジルエステル、分子内に複数の２重結合を有する化合物を酸化して得られるポリエポキシド等が挙げられる。例えば、［１］ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、［２］フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、［３］テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルアミノフェノール、テトラグリシジルキシレンジアミンのようなグリシジルアミン型エポキシ樹脂、或いは［４］これらの組み合わせが好適に用いられる。

【0038】

硬化剤成分として、エポキシ基と反応し得る活性基を有する化合物が用いられる。例えば、アミン系硬化剤として、［１］エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサメチレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミンのような脂肪族アミン類、［２］メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジエチルジフェニルメタン、ジアミノジエチルジフェニルスルホン等の芳香族アミン類、［３］ベンジルジメチルアミン、テトラメチルグアニジン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の第３アミン類、［４］ジシアンジアミドのような塩基性活性水素化合物、［５］アジピン酸ジヒドラジド等の有機酸ジヒドラジド、［６］２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、が挙げられる。

【0039】

なお、各種成分を選択し又は添加することで、完成品のレーザ光遮蔽材に対して、難燃性、低吸光性、発煙性（低発煙性或いは高発煙性）の機能を付与してもよい。

【0040】

＜成形加工＞
得られたプリプレグを積層した後、種々の成形加工を施すことでピッチ系ＣＦＲＰが完成する。成形方法としては、［１］内圧成形法、オートクレーブ成形法、オーブン成形法、シートラッピング成形法等の間接成形法、［２］フィラメント・ワインディング法、引抜き成形法、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法等の直接成形法、が挙げられる。

【実施例】

【0041】

続いて、本発明の具体的な実施例について説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されない点に留意する。

【0042】

＜１．試料片の準備＞
先ず、レーザ光の遮蔽性評価に供される合計９種類の試料片を準備した。以下に示す実施例１、２、比較例１〜７の試料片はいずれも、平面視にて正方形状のパネル材である。

【0043】

（実施例１、２）
三菱レイヨン社製のピッチ系炭素繊維基材「ダイアリード」にエポキシ樹脂（三菱レイヨン社製）を含浸させた四方向（０度／４５度／９０度／１３５度）クロスプリプレグを作製した。そして、この四方向クロスプリプレグを積層した後、オートクレーブ法を用いて平板状に成形することで、厚さが４ｍｍ（１８層；実施例１）、６ｍｍ（２６層；実施例２）のピッチ系ＣＦＲＰをそれぞれ作製した。このＣＦＲＰの一部を切断し、一辺の長さが３００ｍｍの試料片を得た。

【0044】

（比較例１）
米国ＫＥＮＴＥＫ社製の「Ｅｖｅｒ−Ｇｕａｒｄ」（登録商標）の一部を切断し、一辺の長さが７５ｍｍの試料片を得た。この試料片はアルミニウムを主材とし、厚さは１ｍｍである。

【0045】

（比較例２）
独国ｌａｓｅｒｖｉｓｉｏｎ社製の「BM2.M5P06.5003（Extendable Laser Safety panel 3-panel system）」の一部を切断し、一辺の長さが１５０ｍｍの試料片を得た。この試料片はアルミニウムを主材とし、厚さは３ｍｍである。

【0046】

（比較例３）
広く市販されている配向性ストランドボード（Oriented Strand Board；ＯＳＢ）の一部を切断し、一辺の長さが３００ｍｍの試料片を得た。この試料片は木片（ストランド）を主材とし、厚さは１１ｍｍである。

【0047】

（比較例４、５）
三菱樹脂社製の「マフテック」（登録商標）の一部を切断し、一辺の長さが３００ｍｍの試料片を得た。比較例４（１６００ボード）の試料片は、ムライトを主な鉱物組成とし、厚さは５０ｍｍである。比較例５（１７００ボード）の試料片は、αアルミナを主な鉱物組成とし、厚さは５０ｍｍである。

【0048】

（比較例６、７）
三菱化学社製のピッチ系ＣＦＲＰ「ＭＥ１５」（比較例６）及び「ＭＥ３０」（比較例７）の一部を切断し、一辺の長さが３００ｍｍの試料片を得た。このピッチ系ＣＦＲＰはいずれも、ポリカーボネートに短繊維ペレット（比較例６では含有率１５％、比較例７では含有率３０％）を分散させた後、射出成型法を用いて作製された複合材料である。これらの試料片の厚さはいずれも３ｍｍである。

【0049】

＜２．実験手順＞
国際規格であるＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）にて定義される試験方法を参考にして、９種類の試料片に対する評価実験を行った。この方法は、ＩＥＣ ６０８２５−４（レーザ製品の安全性−第４部：レーザガード）の「Ａｎｎｅｘ Ｄ」に示される。

【0050】

各々の試料片は、出力５ｋＷのファイバレーザ装置（米国ＩＰＧフォトニクス社製）に対向して配置される。ファイバレーザ装置の照射先に集光レンズを設けることで、レーザ光の照射スポット径を（１）２０ｍｍφ、（２）４０ｍｍφに調整した。なお、試料片の背後にバーンペーパを配置し、レーザ光が試料片を貫通したか否かを判定可能に構成されている。

【0051】

＜３．評価方法＞
各々の試料片に対して、レーザ光の照射を開始した時点から試料片を貫通するまでの所要時間である「貫通時間」（単位：ｓ）を測定した。この貫通時間が短いほどレーザ光の遮蔽性が低いと共に、長いほどレーザ光の遮蔽性が高いと言える。実用上の観点から、照射時間の上限値を１５０ｓとした。この上限値は、上記の要求仕様１００ｓを十分に上回る。

【0052】

また、貫通時間（Ｂ）を厚さ（Ａ）で除することで、単位厚さ当たりの貫通時間（Ｂ／Ａ、単位：ｓ／ｍｍ）を求めた。この値（Ｂ／Ａ）が小さいほどレーザ光の遮蔽性が低いと共に、大きいほどレーザ光の遮蔽性が高いと言える。

【0053】

＜４．結果＞
レーザ光の出力を５ｋＷ、スポット径を２０ｍｍφとした場合における実験結果を表１に示す。本表から理解されるように、比較例１〜７での貫通時間はいずれも１０ｓ未満であり、十分な遮蔽性が得られなかった。一方、実施例１での貫通時間は３３ｓ、実施例２での貫通時間は７８ｓであり、いずれも十分な遮蔽性を有することが確認された。同様に、Ｂ／Ａの値に関しても、実施例１、２の方が、比較例１〜７と比べて有意に優れていることが確認された。

【0054】

【表1】

【0055】

実施例１におけるＢ／Ａ＝８．３の値は、比較例１におけるＢ／Ａ＝１．０の値と比べて、約８倍だけ大きくなっている。つまり、この実施例１に関して言えば、厚さＡ＝４ｍｍの１／８倍、すなわちＡ＝０．５ｍｍであれば既製品（比較例１）と同等の遮蔽性があり、Ａ＞０．５ｍｍであれば既製品よりも高い遮蔽性が得られる。

【0056】

また、実施例１の実験結果を基に、更に好ましい厚さ（Ａ）の範囲を試算する。例えば、上記した要求仕様（スポット径：３０ｍｍφ、照射時間：５０ｓ以上）を満たせば十分な遮光性が得られることを確認した。次の式を満たすＡの値を下限とする範囲、
（３０／２０）＾２・（３３／４）＝５０／Ａ
つまり、Ａ≧３ｍｍであれば十分な遮光性が得られるため更に好ましい。なお、乗数（３０／２０）＾２は、エネルギー密度の変化を考慮した補正乗数である。

【0057】

次に、レーザ光の出力を５ｋＷ、スポット径を４０ｍｍφとした場合における実験結果を表２に示す。ここでは、スポット径を２倍に拡大すると共に、７つの比較例の中で遮蔽性が相対的に優れていた３つの例（比較例３〜５）のみについて実験を行った。

【0058】

【表2】

【0059】

本表から理解されるように、スポット径が２０ｍｍφの場合と比べてエネルギー密度が約０．２５倍に減少している分、比較例３〜５での貫通時間が長くなったものの、十分な遮蔽性が得られなかった。一方、実施例１、２ではいずれも上限値（１５０ｓ）を経過してもレーザ光を貫通させず、十分な遮蔽性を有することが確認された。同様に、０．２５・Ｂ／Ａの値に関しても、実施例１、２の方が、比較例３〜５と比べて有意に優れていることが確認された。なお、この乗数０．２５は、エネルギー密度の変化を考慮した補正乗数である。

【0060】

以上のように、短波長かつ高出力のレーザ光に対して高い遮蔽性を有し、しかも可搬性に優れたレーザ光遮蔽材（実施例１、２）が得られた。

【0061】

［備考］
なお、この発明は、上述した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

【符号の説明】

【0062】

１‥レーザ加工システム ２‥ファイバレーザ装置
３‥レーザ加工ヘッド ４‥光ファイバケーブル
５‥先端部 ６‥遮蔽カバー（レーザ光遮蔽材）
７（ａ／ｂ／ｃ／ｄ）‥遮蔽面 Ｌ‥レーザ光

【図1】

【図2】