(57)【要約】【課題】レーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品において、基材樹脂の色相変化を抑えた低コストな材料を提供する。【解決手段】カーボンブラックを含有するレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品であって、成形品厚みをｔ（ｍｍ）、カーボンブラックの添加量をｃ（ｐｐｍ）としたとき下式（１）を満足するものである。    −０．０２ｔ＋０．０６≦ｃ≦−１４ｔ＋３３    ・・・・・  （１）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンブラックを含有するレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品であって、成形品厚みをｔ（ｍｍ）、カーボンブラックの添加量をｃ（ｐｐｍ）としたとき下式（１）を満足するもの。
−０．０２ｔ＋０．０６≦ｃ≦−１４ｔ＋３３    ・・・・・  （１）
【請求項２】
カーボンブラックを含有するレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品であって、成形品厚みをｔ（ｍｍ）、カーボンブラックの添加量をｃ（ｐｐｍ）としたとき下式（２）を満足するもの。
−０．１ｔ＋０．２２≦ｃ≦−ｔ＋２．３    ・・・・・  （２）
【請求項３】
使用の正面から見たときの背景色が、ｘｙ色度図上で、下式（３）〜（６）で描かれる４角形とが重なり合う色度である請求項１記載のレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品。
ｙ＝０．５ｘ＋０．０８  ・・・・・  （３）
ｙ＝５．０ｘ−０．９    ・・・・・  （４）
ｙ＝１．５ｘ            ・・・・・  （５）
ｙ＝２．０ｘ−０．５    ・・・・・  （６）
【請求項４】
使用環境における正面側にハードコート処理を施した請求項１記載のレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品。
【請求項５】
カーボンブラックが粒子径１５〜２０ｎｍの球状定形である請求項１記載のレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品。
【請求項６】
カーボンブラックが粒子径１６〜１８ｎｍの球状定形である請求項１記載のレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品に関する。さらに詳しくは、基材樹脂の色相変化を抑え、低コストなレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネート樹脂は、優れた透明性と機械的強度、高い熱変形温度を有し、寸法安定性、加工性及び自己消火性に優れていることより、各種銘板用途に使用されている。銘板に印字する方法としては印刷加工が一般的であるが、近年では溶剤を使用した印刷に代わってレーザーマーク法も採用されている。レーザーマーク用の材料として、ドープされた二酸化錫の被膜を有する顔料を含む熱可塑性プラスチックが提案されている（例えば、特許文献１参照）が、顔料コストが高く経済性に欠けるものである。
【０００３】
そして、炭酸カルシウムを含む熱可塑性樹脂が開示されている（例えば、特許文献２参照）が、透明性が要求される用途には使用できるものではなかった。また、マイカを含むレーザーマーキング用添加剤（Lazerflairシリーズ）が開示されている（例えば、非特許文献１参照）が、この場合も半透明にはなるもののくすんだ色調となり、銘板用途として適当とは言えないものであった。
【０００４】
【特許文献１】特表平１０−５００１４９号公報
【特許文献２】特開平２００２−３０９１０４号公報
【非特許文献１】メルク株式会社  Lazerflairシリーズカタログ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、レーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品において、基材樹脂の色相変化を抑えた低コストな材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、カーボンブラックを含有するレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品において、成形品厚みとカーボンブラックの添加量が特定の関係を満足することによって、基材樹脂の透明性が著しく改善されることを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
すなわち、本発明の第１の要旨は、カーボンブラックを含有するレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品であって、成形品厚みをｔ（ｍｍ）、カーボンブラックの添加量をｃ（ｐｐｍ）としたとき下式（１）を満足するものである。
−０．０２ｔ＋０．０６≦ｃ≦−１４ｔ＋３３    ・・・・・  （１）
【０００８】
また、本発明の第２の要旨は、カーボンブラックを含有するレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品であって、成形品厚みをｔ（ｍｍ）、カーボンブラックの添加量をｃ（ｐｐｍ）としたとき下式（２）を満足するものである。
−０．１ｔ＋０．２２≦ｃ≦−ｔ＋２．３    ・・・・・  （２）
【０００９】
また、本発明の第３の要旨は、使用の正面から見たときの背景色が、図１に示すｘｙ色度図上において、下式（３）〜（６）で描かれる４角形とが重なり合う色度である請求項１記載のレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品。
ｙ＝０．５ｘ＋０．０８  ・・・・・  （３）
ｙ＝５．０ｘ−０．９    ・・・・・  （４）
ｙ＝１．５ｘ            ・・・・・  （５）
ｙ＝２．０ｘ−０．５    ・・・・・  （６）
【００１０】
また、本発明の第４の要旨は、使用環境における正面側にハードコート処理を施した請求項１記載のレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品である。
【００１１】
また、本発明の第５、第６の要旨はカーボンブラックが粒子径１５〜２０ｎｍ、さらには１６〜１８ｎｍの球状定形である請求項１記載のレーザーマーク用ポリカーボネート樹脂成形品である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のポリカーボネート樹脂成形品は、成形品厚みとカーボンブラックの添加量が特定の関係を満足することによって、基材樹脂の透明性が著しく改善され、低コストでレーザーマークに好適な成形品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂としては、芳香族ジヒドロキシ化合物又はこれと少量のポリヒドロキシ化合物とホスゲンとを界面重合法により得られるか、または、上記の芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸のジエステルとのエステル交換反応により作られる分岐していてもよい熱可塑性ポリカーボネート重合体であり、例えば、ビスフェノールＡを主原料とする炭酸エステル重合物が使用される。用いるポリカーボネート樹脂の分子量は、粘度平均分子量は２０，０００〜３０，０００、好ましくは２１，０００〜２９，０００のものである。ポリカーボネート樹脂には、一般に用いられる各種の添加剤を添加しても良く、添加剤としては、例えば、酸化防止剤、着色防止剤、難燃剤、離型剤、帯電防止剤、染顔料、紫外線吸収剤などが挙げられる。
【００１４】
本発明に用いるカーボンブラックとしては、粒子径が１５〜２０ｎｍ、好ましくは１６〜１８ｎｍのものである。粒子径が２０ｎｍを超えると表面にブツが発生して表面状態が損なわれる。また、レーザーマークしたときの鮮明度が損なわれ易い。一方、１５ｎｍ未満では凝集力が強まり、拡散性、分散性が悪くなり、均一分散性が悪くなる。
なお、本発明における粒子径は、カーボンブラック粒子を電子顕微鏡で観察して求めた算術平均径である。
【００１５】
本発明に用いるカーボンブラックの形状は、球状定形である。不定形であると拡散分散性が悪くなる。
【００１６】
次に、本発明のポリカーボネート成形品の製造方法を具体的に説明する。成形に先立ち、ポリカーボネート樹脂とカーボンブラックおよび各種添加剤は、押出機、ニーダー、ミキサーなどを用いてあらかじめ溶融混練することが望ましい。ポリカーボネート成形品の製造に用いられる成形装置としては、一般にポリカーボネート樹脂を押出す押出機と、形状を形成するためのロールまたは金型より構成される。押出機の温度条件は、通常２３０〜２９０℃、好ましくは２４０〜２８０℃である。
【００１７】
ポリカーボネート成形品の表層に機能を付与するために共押出によって耐候層や帯電防止層などを積層することができる。
【００１８】
ポリカーボネート樹脂層に機能性付与層を被覆する方法は、フィードブロック方式、マルチマニュホールド方式などの公知の方法を用いることができる。
【００１９】
シート状成形品は溶融状のポリカーボネート樹脂が押出機から押出され、ダイスから吐出される。
【００２０】
ダイスを通過したシート状の樹脂は、表面を鏡面処理またはパターン加工された成形ロール（ポリッシングロール）に流入する。このシート状成形体は、成形ロール通過中に鏡面仕上げまたはパターン付けと冷却が行われる。成形ロール温度としては、通常１００〜１９０℃、好ましくは１１０〜１８０℃である。ロールは縦型ロールまたは、横型ロールを適宜使用することができる。
【００２１】
射出成形品は射出成形機から溶融状のポリカーボネート樹脂を吐出し、冷却金型にて成形する。
【００２２】
上記成形品にはハードコートを施すことができる。ハードコート処理は、耐擦傷性を向上させるために活性エネルギー線あるいは熱によって硬化したハードコート層を積層する。
【００２３】
活性エネルギー線を用いて硬化させる塗料の一例としては、１官能あるいは多官能のアクリレートモノマーあるいはオリゴマーなどの単独あるいは複数からなる樹脂組成物に硬化触媒として光重合開始剤が加えられた樹脂組成物が挙げられる。
【００２４】
熱硬化型樹脂塗料としてはポリオルガノシロキサン系、ウレタン・メラミン系などのものが挙げられる。熱エネルギーで硬化させる塗料の一例としては、分岐状ＯＨ含有ポリエステルとウレタンプレポリマーおよびメチル化メラミンを主成分とするウレタン・メラミン系樹脂組成物が挙げられる。
【００２５】
この様な樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂用ハードコート剤として市販されているものもあり、塗装ラインとの適正を加味し、適宜選択すれば良い。
【００２６】
これらの塗料には、必要に応じて、有機溶剤の他、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤などの各種安定剤やレベリング剤、消泡剤、増粘剤、帯電防止剤、防曇剤などの界面活性剤等を適宜添加してもよい。
【００２７】
ハードコートの方法は、刷毛、ロール、ディッピング、流し塗り、スプレー、ロールコーター、フローコーターや特開２００４−１３０５４０号公報に提案された方法などが適用できる。熱硬化あるいは活性エネルギー線によって硬化したハードコート層の厚さは１〜２０μｍ、好ましくは２〜１５μｍ、さらに好ましくは３〜１２μｍである。ハードコート層の厚さが１μｍ未満であると表面硬度の改良効果が不十分になりやすく、逆に２０μｍを超えても表面硬度の改良効果は更には向上し難く、コスト的に不利で、耐衝撃性の低下を招くこともある。
【実施例】
【００２８】
以下に、本発明を実施例によってさらに詳述するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００２９】
本実施例で用いた評価、測定、加工方法を以下に示す。
（１）成形体の色相
成形品を目視にて確認した。
・  ：カーボンブラック未添加品と同等の透明性を有する
・  ：若干の着色はあるものの使用可能な透明性を有する
× ：着色が強く、透明感が損なわれる
（２）印字の見易さ
レーザーマークした成形品を目視にて確認した。
・  ：背景と印字の境界が明瞭で小さな文字も印字可能
・  ：背景と印字の境界が明瞭で大きな文字は印字可能
×：背景と印字の境界が不明瞭
（３）レーザーマーク
ＬＤ励起式ＹＡＧレーザーマーカーを使用し、以下の条件でマークした。
波長：１．０６４μｍ
出力：３Ｗ
電流値：３２Ａ
印字速度：２５０ｍｍ／ｓｅｃ
モードセレクター径：０．８ｍｍΦ
周波数：５ｋＨｚ
（４）総合判定
・  ：レーザーマーク用ポリカーボネート成形品として非常に適する
・  ：レーザーマーク用ポリカーボネート成形品として適する
× ：レーザーマーク用ポリカーボネート成形品として適さない
【００３０】
実施例１
ポリカーボネート樹脂として、三菱エンジニアリングプラスチックス社製のユーピロンＥ−２０００（粘度平均分子量：２７，５００、ガラス転移温度１４７℃）を使用し、カーボンブラックとしてキャボット社製のモナーク１０００（粒子径１６ｎｍ、球状定形）を０．２ｐｐｍ添加し、３０ｍｍΦの２軸押出機池貝製ＰＣＭ−３０を用いてペレット化した。
上記ポリカーボネートペレットを押出す押出機として、バレル直径１２０ｍｍ、スクリュウのＬ／Ｄ＝３５を用い、シリンダー温度は２７０℃、ダイス温度は２８０℃に設定した。ダイスより押出された樹脂は、第１成形ロール温度１３０℃、第２成形ロール温度１３５℃、第３成形ロール温度１４５℃に設定された横型配置の３本ポリッシングロール（成形ロール）に導かれ、１．０ｍｍ厚シートを押出した。
押出されたシート裏面には帝国インキ社製ＦＭＸ−６１１白インキでスクリーン印刷（２００メッシュ）を行った後、反スクリーン印刷側からレーザーマークを行った。
評価結果を表１に示した。
【００３１】
実施例２
カーボンブラックの添加量を０．８ｐｐｍに変更した以外は実施例１と同様に行い、評価結果を表１に示した。
【００３２】
実施例３
実施例２において、押出しされたシートにハードコートを行った他は実施例２と同様に行い、評価結果を表１に示した。
【００３３】
実施例４
実施例２において、押出しされたシートに白色印刷を行わない他は実施例２と同様に行い、評価結果を表１に示した。
【００３４】
比較例１
カーボンブラックの添加量を０．０２ｐｐｍに変更した以外は実施例１と同様に行い、評価結果を表２に示した。
【００３５】
比較例２
カーボンブラックの添加量を２０ｐｐｍに変更した以外は実施例１と同様に行い、評価結果を表２に示した。
【００３６】
比較例３
カーボンブラックを三菱化学社製の＃３０（粒子径３０ｎｍ、球状定形）に変更した以外は実施例２と同様に行い、評価結果を表２に示した。
【００３７】
比較例４
比較例２において、押出しされたシートにハードコートを行った他は比較例２と同様に行い、評価結果を表２に示した。
【表１】
2009029845.tif 000002
【表２】
2009029845.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ｘｙ色度図
【図１】
2009029845.tif 000004