(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボネートポリマーとポリエステル樹脂とから実質的になるカーボネートポリマーブレンドを含む樹脂ブレンドにおいて、前記樹脂ブレンドから成形される製品のレーザーマーキング性を改良するために、その樹脂ブレンドは、黒色着色剤配合物としてカーボンブラック０．０５〜０．３重量％及び脂肪酸金属塩０．０５〜０．５重量％を含むことを特徴とする樹脂ブレンド。
【請求項２】
カーボネートポリマーブレンドが、実質的にカーボネートポリマーとポリエステルとの総重量を基準としてカーボネートポリマー３０−８０重量％及びポリエステル２０−７０重量％からなる請求項１記載のブレンド。
【請求項３】
脂肪酸金属塩の金属が、ＩＡ族、ＩＩＡ族又はＩＩＢ族金属である請求項１記載のブレンド。
【請求項４】
脂肪酸がＣ8−Ｃ30脂肪酸である請求項１記載のブレンド。
【請求項５】
脂肪酸がステアリン酸である請求項１記載のブレンド。
【請求項６】
金属が亜鉛である請求項１記載のブレンド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ポリエステルと、レーザーで書込まれるマーキングで刻まれるのに適するブレンドを作る黒色着色剤配合物とを含む黒色カーボネートポリマーブレンドに関するものである。驚くべきことに、我々は、黒色着色剤としてカーボンブラックを用い、且つ脂肪酸金属塩を混和すると、十分にレーザー書込み可能である黒色カーボネートポリマーブレンドが得られることを発見した。本明細書における「レーザー書込み可能（laser-writable）」とは、たとえば公知のヤグレーザーのような標準的なレーザーマーキング装置によって刻まれ又は書かれる樹脂から作られる造形品の能力のことを指している。
【０００２】
ポリエステル樹脂成分を含むカーボネートポリマーブレンド組成物は、広範な種類の商品へと成形するのに非常に適することが証明された。靭性、耐熱性及び耐薬品性の組み合わせは、多くの用途において非常に望ましい。成形品が用いられる用途に従って、成形品樹脂の未塗装表面に直接レーザー刻印（laser inscription）することによって、例えばバーコード及び商標のような任意の必要なマーキングを提供することが望ましい場合がしばしばある。この場合には、熱、物理的衝撃、又は化学暴露（chemical exposure）によってかき傷又は損傷を受ける可能性がある任意のステッカー又は塗装マーキングは必要ではない。
【０００３】
黒色着色剤含有樹脂を含む多くのタイプのポリマー樹脂は、標準レーザー刻印装置によって直接に刻印されるか又は書き込まれることができるが、ポリエステル樹脂成分を含む黒く着色されたカーボネートポリマーブレンド（該ブレンドは、レーザー書込み可能で且つ製品へと成形されたときに申し分のない表面美観を保持している）を調製することは困難であることを発見した。レーザービームによって作られた浅い焼け（shallow burn）は、他の黒色樹脂のような灰色がかった又は灰色がかった白のような色調ではなく黒色を残している。したがって、レーザーマーキングは、製品表面の残りの部分から十分に際立たないので、視覚的に目立たず、又、光学的バーコード走査装置で読み取ることもできない。いくつかの場合においては、少なくともある程度のレーザー書込み性（laser writability）が得られると考えられるブレンド成分は、許容不可能な表面美観及び／又は樹脂加工性の低下が認められている。
【０００４】
米国特許第３，６１５，８０９号及び第４，８１０，７３３号に開示されているように、広範な熱可塑性樹脂において用いられている公知の、カーボブラックを含む多くの異なるタイプの着色剤がある。これらの特許は、脂肪酸の金属塩を含むロウ様添加剤を、示されているポリマー樹脂において前記の顔料及び着色剤と共に用いることができることも教えている。しかしながら、黒く着色された製品のレーザー書込み性に関する考察、特に、ポリエステル成分を含むレーザー書込み可能な黒色カーボネートポリマーブレンドを作る方法に関する考察はない。
【０００５】
米国特許第４，８５９，７３８号及び第５，１８９，０９１号では、カーボネートポリマーと、カーボンブラック着色によるある程度のレーザー書込み性を有することが発見されている、追加の樹脂成分を含むポリエステル樹脂とのブレンドが開示されている。しかしながら、これらのブレンドに関しては、望ましくない魚鱗箔（pearlessence）及び／又は縞（streaking）のような加工性及び表面美観の望ましくない組合わせが認められた。
【０００６】
したがって、標準のレーザー刻印装置を用いて、レーザー刻印することができるカーボネートポリマーとポリエステルとの黒色ブレンド樹脂を得ることは望ましいと考えられる。故に、標準レーザー装置によって刻印又は書き込むことができる、ポリエステル樹脂成分を含む改良された黒色のカーボネートポリマーブレンド樹脂を提供することは本発明の目的である。又、例えば表面美観及び加工性のような他の樹脂ブレンド特性の望ましい組み合わせを維持しながらレーザー刻印される能力を提供する着色剤配合物を提供することも本発明の目的である。
したがって、１つの態様では、本発明は、カーボネートポリマーとポリエステル樹脂とから実質的になるカーボネートポリマーブレンドと、前記の樹脂ブレンドから成形される製品をレーザー刻印するのに有効な量のカーボンブラック及び脂肪酸金属塩を含むことを特徴とする黒色着色剤配合物とを含む黒色樹脂ブレンドである。好ましくは、前記のカーボネートポリマーブレンドは、カーボネートポリマー及びポリエステルの総重量を基準として、実質的に、カーボネートポリマー３０−８０重量％及びポリエステル２０−７０重量％から成る。好ましくは、カーボンブラックは、本発明に従う組成物において、組成物の総重量を基準として、少なくとも約０．０１重量％、好ましくは少なくとも約０．０５重量％、最も好ましくは少なくとも約０．０８重量％、及び約０．３重量％以下、好ましくは約０．１５重量％以下、最も好ましくは約０．１２重量％以下の量で用いられる。
【０００７】
典型的に、脂肪酸金属塩は、本発明組成物において、組成物の総重量を基準として０．０５重量％、好ましくは０．１５−０．２５重量％の量で用いられる。別の態様では、本発明は、実質的にカーボネートポリマーとポリエステル樹脂とから成るカーボネートポリマーブレンドと、前記樹脂ブレンドから成形される製品をレーザー刻印するのに有効な量のカーボンブラック及び脂肪酸金属塩から成る黒色着色剤配合物とを含む黒色樹脂ブレンドから調製される黒色で未塗装のレーザー刻印される造形品である。
【０００８】
更なる態様では、本発明は、実質的にカーボネートポリマーとポリエステルとから成り、且つ前記樹脂ブレンドから成形される製品をレーザー刻印するのに有効な量のカーボンブラックと脂肪酸金属塩とを含むカーボネートポリマーブレンドを調製する工程、前記樹脂ブレンドから造形品を成形する工程、及びレーザーマーキングを提供して造形品上に前記マーキングを提供する手段を用いる工程を含む、黒色で未塗装のレーザー刻印される造形品を調製する方法である。好ましくは、本方法は、波長約１０６２ナノメートルのレーザーマーキング手段を用いる。
【０００９】
本発明に従って有用に用いられるカーボネートポリマー樹脂は公知であり、従来技術において記載されており、好ましくは公知の芳香族ポリカーボネートである。更に特に前記樹脂としては、従来技術において公知の方法によって、例えば界面重縮合法によって、均質相における重縮合によって、又はエステル交換によって得られるポリカーボネート樹脂が挙げられる。適当な方法及び条件は文献において開示されており、特許請求される発明には重要ではない。前記の芳香族ポリカーボネートを調製するときには、塩化メチレンと、例えば水酸化アルカリ金属又はピリジンのような酸結合剤との存在下で、ジヒドロキシアリール化合物を、ホスゲン又はビスクロロホルメートと界面重合で重合させる。
【００１０】
本発明の実施において有用な芳香族ジヒドロキシ化合物には、ヒドロキノン、レソルシノール、ビス−（ヒドロキシフェニル）アルカン、ビス−（ヒドロキシフェニル）シクロアルカン、ビス−（ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス−（ヒドロキシフェニル）ケトン、ビス−（ヒドロキシフェニル）スルホキシド、ビス−（ヒドロキシフェニル）スルホン及びａ，ａ−ビス−（ヒドロキシフェニル）ジイソプロピルベンゼンがある。適当なジヒドロキシ化合物の更なる特定の例としては、２，２−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、２，４−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン、１，１−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、ａ，ａ−ビス−（４−ヒドロキシフェニル−ｐ−ジイソプロピルベンゼン）、２，２−ビス−（３−クロロ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス−（３，５−ジクロロ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス−（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン及び１，１−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタンヒドロキシベンゾフェノン及び４，４−スルホニルジフェノールを含むビスフェノールがある。本発明のポリカーボネートは、それらの構造中に、１種又は２種以上の適当なジヒドロキシ化合物から誘導された単位を包含することができる。芳香族ポリカーボネートの調製に特に申し分なく適するジヒドロキシ化合物としては、ビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＡ、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタンポリカーボネート、ビスヒドロキシフェニルフルオレン及びこれらの２種又は３種以上の混合物が挙げられる。
【００１１】
芳香族ポリカーボネート樹脂は、典型的に、分子量１２，０００−１００，０００を有し、本発明に従うブレンドにとって更に好ましい分子量は１５，０００−４０，０００、及び更に好ましくは２５，０００−４０，０００である。本明細書で用いている分子量は、ゲル透過クロマトグラフィーによって測定されたポリマーの重量平均分子量（ＭW）である。
【００１２】
ポリカーボネートは、都合良くは、重量１，２キログラム（ｋｇ）、温度３００℃でＡＳＴＭ手順Ｄ−１２３８によって測定した場合に、１０分当たり少なくとも０．１ｇ（ｇ／１０分）、好ましくは少なくとも１ｇ／１０分、更に好ましくは少なくとも２ｇ／１０分の溶融流量を有するが、好ましくは１００ｇ／１０分未満、更に好ましくは９０ｇ／１０分未満、及び最も好ましくは８５未満の溶融流量を有する。
【００１３】
本発明のポリカーボネートの調製では、例えばモノフェノールのような一官能価反応体を、各分子量を制限するために連鎖停止剤として一般的に用いる。又、各プロセスにおいて、少なくとも三官能価の化合物、特に３つ又はそれ以上のフェノール性ヒドロキシル基を有する化合物である、少量の、好ましくは（用いられるジヒドロキシ化合物と比較して）０．０５−２．０モル％の枝分れ剤を混和することによって枝分れさせることもできる。
【００１４】
本明細書で用いている用語カーボネートポリマーは、半量未満（５０重量％未満、好ましくは４０重量％）のジカルボン酸又はジカルボン酸誘導体コモノマーによって調製することができる公知のカーボネート・エステルコポリマーも含む。公知で且つ好ましいジカルボン酸又はジカルボン酸誘導体コモノマーとしては、オキザロ酸、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、及びイソフタル酸が挙げられる。
本発明組成物において用いるのに適するポリエステル成分は、同様に、一般的に、熱可塑性ポリマーの分野では当業者には公知である。ポリエステルを製造するのに有用な方法及び材料は、Whinfield  による米国特許第２，４６５，３１９号、Pengilly  による米国特許第３，０４７，５３９号及び  Russell  米国特許第３，７５６，９８６号で考察されている。公知のように、ポリエステルは、ヒドロキシカルボン酸の自己エステル化、又は直接エステル化によって作ることができ、前記の反応は、ジオールとジカルボン酸を反応させ、生じた水を除去して−［−ＡＡＢＢ−］−ポリエステルを得る反応を含む。同様な様式だが、別法として、ジカルボン酸のエステル形成誘導体をジオールと共に加熱して、エステル交換反応でポリエステルを得ることができる。上記目的のための適当な酸誘導体は、酸のエステル、ハリド、塩又は無水物である。又、有機三酸塩基（organic tertiary bases）及びアルカリ金属及びアルカリ土類金属、水和物及びアルコキシドを開始剤として用いて、環状エステル又はラクトンの開環反応によって、ポリエステルを製造することもできる。
【００１５】
ポリエステルが結晶質か又は非晶質であるかは、一般的に、作られる出発原料の対称の関数である。反応してポリエステルを形成するジオール及び／又は二酸（又は誘導体）上にある１つ又はそれ以上の水素が、例えばアルキル又はハロゲンのようなより大きな基によって置換されるとき、置換基の存在によって、不斉の又は不規則形状の分子が創成される場合には、生成する分子の分子間空間は破壊されるかもしれない。置換基を含む成分は、ランダム配列でポリエステル分子の中に組み込むこともでき、その結果としてポリマー鎖中に構造的な不規則性が生じるかもしれない。環含有ポリエステルの結晶化に影響を与えることができる因子は、エステル基の指向性、環の立体化学、及び環が架橋されている対称のバリエーションである。例えば、ポリ（アルキレンイソフタレート）は、かろうじて結晶化し、フタル酸から調製されたポリエステルは、一般的に、全く結晶化しない。しかしながら、不斉を含むモノマーの量が出発原料の残りに比べて少量の場合は、構造的不規則性がある生成ポリエステル分子の部分も小さく、結晶化も一般的に妨げられる。結晶質材料は、示差走査熱量計によって示される吸熱量から同定することができる。本発明で用いるのに好ましいポリエステルは、２５４−２６０℃の融点を有する結晶質ポリエステルである。
【００１６】
ヒドロキシカルボン酸に加えて、本発明で用いられるポリエステルを作るのに適当な反応体は、ジオール及びジカルボン酸であり、それらのうちのいずれか又は双方ともに脂肪族又は芳香族であることができる。したがって、ポリ（アルキレンアルカンジカルボキシレート）、ポリ（アルキレンフェニレンジカルボキシレート）、ポリ（フェニレンアルカンジカルボキシレート）、又はポリ（フェニレンフェニレンジカルボキシレート）であるポリエステルが本発明には適当である。ポリマー鎖のアルキル部分は、例えばハロゲン、アルコキシ基又はアルキル側鎖で置換することができ、又、鎖のパラフィンセグメント中に二価ヘテロ原子基（例えば−０−、−Ｓ−又は−ＳＯ2−）を含むことができる。又、鎖は、不飽和で非芳香環を含むこともできる。芳香環は、例えばハロゲン、アルコキシ基又はアルキル基のような置換基を含むことができ、又、任意の環ポジションにあるポリマー主鎖に結合することができ、又、アルコール官能価又は酸官能価又は介在原子に直接結合することができる。
エステル形成で用いられる典型的なアルキレンジオールは、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、及びブチレングリコールのようなＣ２−Ｃ10グリコールである。しばしば用いられるアルカンジカルボン酸は、オキザロ酸、アジピン酸及びセバシン酸である。環を含むジオールは、例えば１，４−シクロヘキシレニルグリコール又は１，４−シクロヘキサンジメチレングリコール、レソルシノール、ヒドロキノン、４，４−チオジフェノール、ビス−（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ジヒドロキシナフタレン、キシリレンジオールであることができ、又は、例えば２，２−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）プロパンのような多くのビスフェノールのうちの１つであることができる。芳香族二酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸が挙げられる。
【００１７】
１種のジオールと１種の二酸のみから作られるポリエステルに加えて、本明細書で用いている「ポリエステル」という用語は、例えば２種又は３種以上の異なるジオール及び／又は２種又は３種以上の異なる二酸から形成される、及び／又は他の二価ヘテロ原子基から形成されるランダムコポリエステル、パターンコポリエステル又はブロックコポリエステルを含む。前記コポリエステルの混合物、１種のジオールと１種の二酸のみから誘導されたポリエステルの混合物、及び前記の群の双方からのメンバーの混合物も、本発明における利用に全て適し、又、「ポリエステル」という用語の中に全て包含される。例えば、テレフタル酸とのエステル化においてエチレングリコールと共にシクロヘキサンジメチロールを用いると、特に興味深い透明な非晶質のコポリエステル（「ＰＥＴＧ」）が生成する。又、ＰＥＴＧには；４−ヒドロキシ安息香酸と２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸との混合物；又はテレフタル酸と４−ヒドロキシ安息香酸とエチレングリコールとの混合物；又はテレフタル酸と４−ヒドロキシ安息香酸と４，４−ジヒドロキシビフェニルとの混合物から誘導される液体結晶質ポリエステルも考慮に入れられている。
【００１８】
例えばポリ（アルキレンフェニレンジカルボキシレート）、ポリエチレンテレフタレート、及びポリブチレンテレフタレート、又はそれらの混合物のような、芳香族二酸から調製される芳香族ポリエステルは、本発明において特に有用である。
【００１９】
本発明に従って利用するのに適するカーボネートポリマー／ポリエステル樹脂ブレンドは、望ましくは、実質的に、カーボネートポリマーとポリエステル成分との重量を基準として、カーボネートポリマー３０−８０重量％、好ましくは３５−７５重量％、更に好ましくは４０−７０重量％から成る。その場合、ポリエステル成分は、カーボネートポリマーとポリエステル成分との重量を基準として、２０−７０重量％、好ましくは２５−６５重量％、更に好ましくは６０−３０重量％の量で対応して用いられる。
【００２０】
レーザー書込み性及び表面美観が維持される程度までは、本発明に従うカーボネートポリマー／ポリエステルブレンドは、耐衝撃性改良及び／又は相溶化（compatibilization）のために、例えば弾性ポリマー成分のような追加のポリマー成分を含むこともできる。それに関して、ある程度のレーザー書込み性があって、且つ樹脂ブレンド特性に関する他の利点を有するようにするためにエチレン／酸化炭素コポリマーを用いる場合、本発明樹脂に比べて表面美観の劣る黒色樹脂が生成することが発見された。
【００２１】
上記のように、カーボンブラックは、黒色着色剤として用いられる及び／又は電気伝導性樹脂を作るために広範なポリマー樹脂において用いられる公知のポリマー配合添加剤である。したがって、本発明に適するカーボンブラック材料は公知である。公知のように、カーボンブラックは好ましくは０．００５−０．１μｍの平均粒径を有し、且つ（カーボンブラック分散の相対拡散反射率を測定するカボット黒度計（Cabot Nigrometer）で測定した場合に、低い値は大きな（ジェットネス「jetness」）又は高度の黒色を示している）望ましくは約１００又はそれ未満のジェットネス指数、２５−５６０m2／gの表面積、及び漂白試験で測定した場合に４０−１５０、好ましくは４０−１３０の着色力指数を特徴としている。前記試験法は当業において公知であり通常用いられている。市販されている本発明の利用に適するカーボンブラック材料としては、カッボットモナーク（Cabot Monarch）８００、８８０及び１０００という商標のカーボンブラック製品が挙げられる。
【００２２】
カーボンブラックは、樹脂から調製される製品を望ましい黒色に着色するのに十分な量で、本発明組成物において用いられる。本発明に従うポリマーブレンド組成物における十分な黒色着色は、樹脂から成形された製品表面の黒度（darkness）又はＬ−値を測定することによって決定される。公知のようにＬ−値は、ＣＩＥＬＡＢ  カラースケールを用いるカラー分光光度計で簡便に測定することができ、低いＬ−値は暗黒の又は黒い表面を示す。
【００２３】
典型的に、カーボンブラックは、組成物の総重量を基準として少なくとも０．０１重量％、好ましくは少なくとも０．０５重量％、最も好ましくは少なくとも０．０８重量％の量で、十分なレベルの黒色を達成するために、本発明組成物において用いられる。より高レベルのカーボンブラックを用いることができる場合には、典型的には、組成物の総重量を基準として１重量％以下、好ましくは０．３重量％以下、更に好ましくは０．１５重量％、最も好ましくは０．１２重量％以下の量で、本発明組成物において用いられる。
【００２４】
ほとんどの他の樹脂タイプとは異なり、ポリエステル成分を含むカーボネートポリマーブレンドは、それらがカーボンブラック着色剤を含んでいるときには、レーザー刻印し且つ望ましい表面特性を維持することが難しいか又は不可能であることを発見した。多くのカーボンブラックで着色された樹脂は直接にレーザー刻印することができ、レーザー刻印されたマーキングが灰色がかった色又は灰色がかった白色として目立っていたので、上記の問題は予期されていなかった。カーボネートとポリエステル樹脂とのレーザー書込み可能な黒色ブレンドを得る試みにおいて、レーザー書込み性を生起させ且つ許容可能な表面美観を有するかどうかを決定するために、一連の更なる添加剤及び着色剤を評価した。驚くべきことに、カーボンブラック着色剤と脂肪酸金属塩との組合せが、優れた表面美観を有するレーザー書込み性を生起させることが見出された唯一つの添加剤であった。
【００２５】
本発明組成物において適当な脂肪酸金属塩は、鎖中に８−３０個の炭素原子、好ましくは１２−２２個の炭素原子、更に好ましくは１４−１８個の炭素原子を有する公知の脂肪酸化合物のうちの１種又は２種以上を用いることができる。好ましい脂肪酸としては、ステアリン酸、パルミチン酸及びミリスチン酸（mrystic acid）」が挙げられる。ステアリン酸は、本発明で用いるのに適当な脂肪酸金属塩において用いるのに好ましい脂肪酸成分であることを発見した。
【００２６】
脂肪酸金属塩のための金属カチオンとしては、ＩＡ族、ＩＩＡ族又はＩＩＢ族元素のカチオンのうちの１種又は２種以上を用いることができる。適当な金属カチオンとしては、亜鉛、カルシウム、マグネシウム及びナトリウムが挙げられる。好ましくは、金属はＩＩＢ群から選択し、最も好ましくは亜鉛である。最も好ましい脂肪酸金属塩はステアリン酸亜鉛である。
【００２７】
脂肪酸金属塩は、樹脂から調製された製品上にレーザー書込みされたマーキングにおいて望ましい程度のコントラストを生起させるのに十分な量で、本発明組成物において用いられる。十分なコントラストは、肉眼で容易に観察されるマークによって、好ましくは、例えば多くの小売店の勘定カウンターで用いられているような標準的な光学レーザースキャナーで他のものから区別して読み取ることができるマークによって測定することができる。
【００２８】
典型的に、脂肪酸金属塩は、組成物の総重量を基準として０．０５−０．５重量％、好ましくは０．１５−０．２５重量％の量で、本発明組成物において用いられる。
【００２９】
別の態様では、本発明は、カーボンブラック添加剤及び脂肪酸金属塩添加剤と共に、上記のカーボネートポリマー／ポリエステル樹脂ブレンドを用い、且つ製品上にレーザー書込みするための標準的な手段を用いることを特徴とするレーザーマーキングを有する未塗装黒色製品を製造するための改良方法である。
【００３０】
適当なレーザー及びレーザー書込み装置を含む、製品にレーザー書込みをするための適当な手段は当業において公知であり、この用途に典型的に用いられる、約１０６２ｎｍの波長を有する公知で好ましいヤグレーザーが挙げられる。本発明方法に従う利用に適すると考えられる他のレーザーとしては、アルゴンレーザー及び二酸化炭素レーザーが挙げられる。
【００３１】
上記のカーボンブラック及び脂肪酸金属塩に加えて、レーザー書込み性及び表面美観に悪影響を与えない他の添加剤を、例えば発火防止剤（ignition resistance additives）、帯電防止剤、充填剤（即ち、ガラス繊維、タルク、クレー）、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、離型剤及びこのタイプのブレンド樹脂で通常用いられる他の添加剤を、特許請求されるポリマーブレンドの着色剤配合成分の中に含ませることができる。
【００３２】
上記のように、本発明樹脂ブレンドは、例えば商業用機械部品及びハウジングなどの製造のための、押出及び熱成形のための射出成形法のような多数の異なる用途で用いるのに適する非常に望ましい特性の組合せを有する。
【００３３】
以下の実験は本発明を更に説明するためのものであり、以下に示した請求の範囲を限定するものと解釈すべきではない。以下の実験では、部及び％は、特に断りがなければ重量基準である。以下の配合物は、レーザー書込み可能である黒色のポリエステル／ポリカーボネートブレンドを開発することを意図して調製された。以下の配合において、カーボネートポリマー／ポリエステルブレンド「（ＰＣ／ＰＥＴ）」は、ビスフェノールＡとホスゲンとに基づく芳香族ポリカーボネートを約５４重量％、ポリエチレンテレフタレートポリエステル樹脂を約３５重量％、及びブタジエンゴムに基づく耐衝撃性改良ポリマー並びに標準的な安定化剤及び酸化防止剤を約１０重量％含むＳＡＢＲＥ（登録商標）１６４７という商標のブレンド樹脂である。ＳＡＢＲＥは登録商標であり、Dow Chemical Companyから市販されている。
配合Ａ−カーボンブラック（脂肪酸金属塩なし）
黒色のポリカーボネート／ポリエステルブレンド「（ＰＣ／ＰＥＴ）」を、０．１％のレベルでカーボンブラックを用いて調製した。カーボンブラックは、Pig-ment Black 7、CI# 77266、CAS# 1333-86-4 と呼称されているカボットから市販されている Monarch 800 カーボンパウダーであった。サンプルは、溶融温度５２５°Ｆ（２７４℃）において Killion KL-125 という商標の一軸スクリュー押出機で配合し、更にペレット化した。レーザー書込み性を試験するためのプラックを得るために、２インチ  ｘ  ３．５インチ（約５１ｍｍ  ｘ  ８９ｍｍ）キャビティ金型を用いているベント式バレルを備えている  Arburg  という商標の７５トン射出成形機によってサンプル試験プラックを成形する前に、樹脂サンプルを乾燥炉で２４時間乾燥させた。溶融温度５２５°Ｆ（２７４℃）及び成形温度１２５°Ｆ（５２℃）で試験片を成形した。
配合Ｂ−酸化鉄ブラック
配合Ａの樹脂ブレンド及び成形サンプル試験プラックを調製するときに用いた方法に従って、黒色のＰＣ／ＰＥＴ樹脂を、黒色着色剤として２％酸化鉄ブラックを用いて調製し、それを用いて成形サンプル試験プラックを調製した。酸化鉄は、 Pigment Black II; CI# 77499、CAS# 1317-61-9 としても知られている Colombinan Chemical から市販されている合成酸化鉄である MAPICO Black B であった。これを、着色されてＰＣ／ＰＥＴブレンドの重量を基準として２重量％のレベルで混和した。
配合Ｃ−酸化鉄／アントラキノン染料
配合Ａに関して説明した方法に従って、１．９重量％レベルの酸化鉄と、有機アントラキノン青色染料を用いて黒色のＰＣ／ＰＥＴを調製し、それを用いて、成形サンプル試験プラックを調製した。アントラキノン染料は、 Solvent Blue 97 CAS# 32724-62-2 と呼称され Mobay から市販されている Blue RR 染料であった。黒く着色されたＰＣ／ＰＥＴ 配合物の重量を基準として２％の総着色剤濃度を得るために、ポリエステル／ポリカーボネートブレンド酸化鉄を１．９重量％のレベルで、有機青色染料を０．１重量％のレベルで混和した。
配合Ｄ−複数有機染料
配合Ａに関して説明した方法に従って、有機染料の混合物を調製し、ＰＣ／ＰＥＴの中に混和して黒色樹脂を調製し、その樹脂を試験プラックへと成形した。以下の有機染料を下記の量で混和して、着色されたＰＣ／ＰＥＴ樹脂の総重量を基準として０．５重量％の総着色剤レベルを得た。
【００３４】
【表１】
0003828772.tif 000002
【００３５】
配合Ｅ−カーボンブラック及び脂肪酸金属塩
配合Ａに関して説明した方法に従って、０．１％レベルでカーボンブラック、及び０．２０３％レベルでステアリン酸亜鉛をＰＣ／ＰＥＴ中に混和し、その樹脂を試験プラックへと成形した。カーボンブラックは、 Pigment Black 7、CI# 77266、 CAS# 1333-86-4 と呼称されているカボットから市販されているモナーク  ８００  カーボンパウダーであった。又、シンプロ（Synpro）という商標のステアリン酸亜鉛（Ｃ36Ｈ70Ｏ4Ｚｎ）である CAS#  557-05-1 を用いた。
【００３６】
Ｄ６５（「日光（Daylight）６５」）照明源用の大領域視野／鏡面（large area view/specular）の１０段階観測装置を用いている  Applied Color Systems 分光光度計を用いて、「黒度（blackness）」に関して試験プラックを評価し、Ｌ−値を以下の表に示した。表中のＬ−値は、表面の明度／黒度を示しており、小さい数は表面が暗いか又は黒いことを示している。
【００３７】
上記のようにして調製された試験プラックに関して、Nd:YAG レーザーモデル LBI-600  を用いて、レーザー書込み試験を行った。前記レーザーは、波長１０６２ｎｍを有するソリッドステートレーザーである。レーザー書込み性を評価するための標準試験法に従って、次に、レーザー書込みされたプラックを、レーザー書込みされたマーキングにおいて達成されたコントラストの量に関して目視で評価した。以下で用いているように、「低い」ということは、レーザー書込みされた領域とレーザー書込みされていない領域との間のコントラストがほとんどないか又は観察できないことを意味している。「高い」ということは、レーザー書込みされた領域とレーザー書込みされていない領域との間に高度のコントラストが存在していることを意味している。レーザーマーキングに関するより定量的な評価は、レーザー書込み領域に対して標準カラー測定試験法（standard color measuring test methods）を適用することによって得ることができる。
【００３８】
表面美観は、目視によって決定され、表面美観「良好（good）」とは、目視できる「縞」又は「魚鱗箔」が存在していないことを示している。そうでない場合は、目視可能な「縞」又は「魚鱗箔」又は他の欠点が存在していると考えられる。
以下の表に示されているように、カーボンブラックと脂肪酸金属塩に基づく配合Ｅは、良好な表面美観を有する黒く着色された製品上に十分に高度なコントラストを有するマークを提供したが、他の黒色着色剤配合物は十分にレーザー書込み可能ではないことが分かった。
【００３９】
【表２】
0003828772.tif 000003
【００４０】
上記の結果は、驚くべきことに、カーボンブラックと脂肪酸金属塩との組合せによって、レーザー書込み可能であり且つ許容可能な表面美観を有する黒色のＰＣ／ＰＥＴ樹脂が提供される、ことを示している。又、レーザー書込み可能であり且つ良好な表面美観を有することに加えて、黒色のＰＣ／ＰＥＴ樹脂は、例えば引張強さ、伸び、耐衝撃性、耐熱性、加工性及び耐薬品性のような特性の非常に望ましいバランスを保持している、ことも重要である。
【００４１】
本発明の実施態様は次の通りである。
１．カーボネートポリマーとポリエステル樹脂とから実質的になるカーボネートポリマーブレンドを含む樹脂ブレンドにおいて、前記樹脂ブレンドから成形される製品のレーザーマーキング性を改良するために、その樹脂ブレンドは、黒色着色剤配合物としてカーボンブラック０．０５〜０．３重量％及び脂肪酸金属塩０．０５〜０．５重量％を含むことを特徴とする樹脂ブレンド。
２．カーボネートポリマーブレンドが、実質的にカーボネートポリマーとポリエステルとの総重量を基準としてカーボネートポリマー３０−８０重量％及びポリエステル２０−７０重量％からなる請求項１記載のブレンド。
３．脂肪酸金属塩の金属が、ＩＡ族、ＩＩＡ族又はＩＩＢ族金属である請求項１記載のブレンド。
４．脂肪酸がＣ8−Ｃ30脂肪酸である請求項１記載のブレンド。
５．脂肪酸がステアリン酸である請求項１記載のブレンド。
６．金属が亜鉛である請求項１記載のブレンド。
７．請求項１の樹脂からつくられた黒色、未塗装、レーザー刻印成形品。
８．実質的にカーボネートポリマーとポリエステルとから成り樹脂ブレンドから成形される製品のレーザーマーキング性を改良するために、カーボンブラック０．０５〜０．３重量％と脂肪酸金属塩０．０５〜０．５重量％とを含むカーボネートポリマーブレンドを調製する工程、前記樹脂ブレンドから造形品を成形する工程、及びレーザーマーキングを提供して造形品に前記マーキングを提供する手段を用いる工程を含む、黒色で未塗装のレーザー刻印される成形品を調製する方法。
９．レーザーが１０６２ｎｍの波長を有する請求項８記載の方法。
１０．カーボネートポリマーとポリエステル樹脂とから実質的になるカーボネートポリマーブレンド含む樹脂ブレンドに黒色着色剤配合物としてカーボンブラック及び脂肪酸金属塩を添加することを特徴とする、その樹脂ブレンドから成形される製品のレーザーマーキング性を改良する方法。