(57)【要約】【課題】明るい色調の外観を有し、かつ、ウェルドラインによる外観不良の発生が抑制された成形体の製造方法を提供する。【解決手段】５０以上の明度（Ｌ＊）を有する第１の熱可塑性樹脂組成物からなる基材層を一対の金型内に形成されるキャビティ内に配置する工程と、前記基材層と、この基材層に対向する一方の金型のキャビティ面と、の間に形成される空間に光輝材を含有する第２の熱可塑性樹脂組成物を射出充填して、前記基材層の上に厚み０．０５〜０．７ｍｍの表層を形成する工程と、を有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光輝材を含有する熱可塑性樹脂組成物からなる成形体の製造方法であって、
５０以上の明度（Ｌ＊）を有する第１の熱可塑性樹脂組成物からなる基材層を一対の金型内に形成されるキャビティ内に配置する工程と、
前記基材層と、この基材層に対向する一方の金型のキャビティ面と、の間に形成される空間に光輝材を含有する第２の熱可塑性樹脂組成物を射出充填して、前記基材層の上に厚み０．０５〜０．７ｍｍの表層を形成する工程と、
を有することを特徴とする成形体の製造方法。
【請求項２】
前記第２の熱可塑性樹脂の射出速度は、２００ｍｍ／ｓ以上である請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項３】
前記第２の熱可塑性樹脂組成物中の光輝材の粒子径は、３０μｍ〜２００μｍである請求項１又は２に記載の成形体の製造方法。
【請求項４】
前記第２の熱可塑性樹脂組成物のメルトフローレートは、０．１〜５００ｇ／１０分である請求項１〜３いずれかに記載の成形体の製造方法。
【請求項５】
前記一対の金型は、少なくとも２箇所のゲートを有する請求項１〜４いずれかに記載の成形体の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５いずれかに記載の製造方法により得られる成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂成形品にメタリック調やパール調の外観を付与するためには、成形品表面に塗装を行なうことが一般的である。しかしながら塗装は、複雑な工程を経て行われるため、一般的に製造コストの大幅な増加に繋がる。また塗装には多量の有機溶剤が使用されるため、環境への影響も懸念されている。
そこで、メタリック調やパール調の外観を有する熱可塑性樹脂成形品を低コストで、かつ、環境への負荷をかけずに製造するための種々の方法が検討されてきた。例えば、鱗片状のアルミニウムやパール顔料などの光輝材を熱可塑性樹脂に配合した熱可塑性樹脂組成物を成形することにより美しい外観の熱可塑性樹脂成形品を製造する技術が検討されている。また、特許文献１には、板部８よりも薄い薄肉板部１１ならびに該薄肉板部１１の裏面から突出する前記突部９，１０を一体に有する第１半成形品６を第１のステップで射出成形し、第２のステップでは、薄肉板部１１と共同で板部８を構成する板状の第２半成形品７を薄肉板部１１の表面側に一体に接合するようにして射出成形する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２５３５４号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「プラスチックへの加飾技術全集」技術情報協会編  ｐ．４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来知られている光輝材を含有する樹脂組成物において、例えばシルバーメタリック調のような比較的明るい色調に調色された樹脂材料を用いて、射出成形しようとすると、金型内における樹脂の合流部において、光輝材の配向状態が乱れ、所謂ウェルドラインと呼ばれる黒い筋状の外観不良が発生するという問題があった。そのため、着色剤にカーボンブラックなどを添加して、比較的暗めのメタリック調に調色された樹脂材料を採用せざるを得ず、得られた成形品の意匠性が十分ではなかった。
【０００６】
以上の課題に鑑み本発明では、明るい色調の外観を有し、かつ、ウェルドラインによる外観不良の発生が抑制された成形体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は光輝材を含有する熱可塑性樹脂組成物からなる成形体の製造方法であって、
５０以上の明度（Ｌ＊）を有する第１の熱可塑性樹脂組成物からなる基材層を一対の金型内に形成されるキャビティ内に配置する工程と、
前記基材層と、この基材層に対向する一方の金型のキャビティ面と、の間に形成される空間に光輝材を含有する第２の熱可塑性樹脂組成物を射出充填して、前記基材層の上に厚み０．０５〜０．７ｍｍの表層を形成する工程と、
を有することを特徴とする成形体の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、明るい色調の外観を有し、かつ、ウェルドラインの発生が抑制された成形体を得ることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明は第１の熱可塑性樹脂組成物からなる基材層をキャビティ内に配置する工程（以下、第１の工程ともいう）と、この基材層に対向する一方の金型のキャビティ面と、の間に形成される空間に第２の熱可塑性樹脂組成物を射出充填して、表層を形成する工程（以下、第２の工程ともいう）と、を有する。
【００１０】
［第１の工程］
〔第１の熱可塑性樹脂組成物〕
第１の工程において使用される基材層を形成する第１の熱可塑性樹脂組成物は、５０以上の明度を有するものである。このような明度を有する基材は、光輝材を含有する第２の熱可塑性樹脂組成物からなる表層と組み合わせることにより、表層に生じるウェルドラインを目立たなくすることが可能となる。このような観点から明度は、６０以上がより好ましい。
なお、本発明における明度（Ｌ＊）は、第１の熱可塑性樹脂組成物を、射出成形或いは圧縮成形して平板状の成形品を作成した後、ＪＩＳＺ８７２９に準じて、色彩計、分光測色計を用いて測定したものを用いる。
【００１１】
上記第１の熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に着色剤を添加し、明度を調整したものである。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、これらの混合物などが挙げられる。着色剤としては、無機顔料や有機顔料が挙げられる。無機顔料としては、例えば、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛や、弁柄、カドミウムレッド、カドミウムイエロー、群青、コバルトブルー、チタンイエロー、鉛白、鉛丹、鉛黄、紺青等が挙げられる。有機顔料としては、例えば、着なく離ドン、ポリアゾイエロー、アンスラキノンイエオロー、ポリアゾレッド、アゾレーキイエロー、ペリレン、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、イソインドリノンイエロー等が挙げられる。これらは単独又は２種以上組み合わせて使用することが可能である。
上記着色剤の配合量は、第１の熱可塑性樹脂組成物の明度が５０以上となる量であれば特に限定されるものではなく、適宜選択することができる。上記第１の熱可塑性樹脂組成物の明度を５０以上にするための着色剤の配合方法については、特に限定されるものではなく、適宜、複数の顔料を選択し、一般的に用いられるカラーマッチングの手法を用いて、その配合量を調整する方法が挙げられる。また、あらかじめ種々の顔料が配合された市販の顔料マスターバッチを用いて、第１の熱可塑性樹脂と混合し、明度を確認した上で使用する方法が挙げられる。
【００１２】
また、上記第１の熱可塑性樹脂組成物は、フィラーを含有していてもよい。含有するフィラーは特に限定されないが、例えば、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、クレー、炭酸マグネシウム、シリカ、無機繊維、有機繊維などが挙げられる。得られる成形体の剛性を効果的に高められることから、タルク又は無機繊維が好ましく使用される。フィラーの含有量は、樹脂成形品の強度、耐熱性、寸法安定性、重量の観点から、第１の熱可塑性樹脂組成物中の５〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは１０〜４０質量％である。
【００１３】
第１の熱可塑性樹脂組成物のメルトフローレートは１〜５００ｇ／１０分であることが好ましく、５〜３００ｇ／１０分であることがより好ましい。
【００１４】
第１の熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲内で酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、顔料、難燃剤、造核剤、分散剤、可塑剤、銅害防止剤等の添加剤を含有していてもよい。
【００１５】
〔第１の工程〕
基材層の成形は、特に限定されるものではなく、射出圧縮成形、射出プレス成形、圧縮成形、真空成形などいかなる成形方法を用いてもよい。
基材層をキャビティ内に配置する方法としては、特に限定されず、任意の方法を用いることができる。例えば、上記の各種成形方法を用いて、予め成形体を製造した後、得られた成形体を金型キャビティ内にインサートする方法、あるいは、キャビティを２ケ有する金型を用いて、一方のキャビティを用いて、基材層を成形した後、金型可動側を回転させるなどして、もう一方のキャビティに移動させ、次の工程を行う方法などがある。
【００１６】
［第２の工程］
〔第２の熱可塑性樹脂組成物〕
第２の工程において使用される第２の熱可塑性樹脂組成物は、光輝材を含有するものである。ここで、光輝材とは、メタリックカラーを付与することができる顔料であれば特に限定されるものではない。例えば、アルミ粉末、銅粉末、金粉末、アルミフレーク、銅フレーク、金フレーク等の金属粉末や金属フレーク、二酸化チタンや酸化鉄などの金属化合物を用いて表面をコーティングしたマイカからなるパール顔料等が挙げられる。
上記光輝材の形状は特に限定されるものではなく、例えば球状粒子や、短径に対する長径の比（アスペクト比）が５以上、厚みが０．５μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．８μｍ〜５μｍの板状粒子を用いることができる。より深み感のあるメタリック調の成形体が得られることから、アルミニウム粉末、中でもアルミニウム板状粒子を用いることが好ましい。また、平均粒子径は得られる成形体の光輝感の観点から、３０〜２００μｍであることが好ましく、３５〜１８０μｍであることがより好ましい。平均粒径が小さすぎる場合は成形品の樹脂の合流部に発生する黒い筋状の外観不良が目立つ傾向があり、大きすぎる場合は分散性が低下し、光輝感が不十分となる傾向がある。なお、本発明における前記「平均粒径」は、球状粒子については「平均直径」を意味し、板状粒子については「平均長径」を意味する。
【００１７】
光輝材の含有量は、第２の熱可塑性樹脂組成物中に０．１〜２０質量％であることが好ましく、０．１５〜１０質量％であることがより好ましく、０．３〜５質量％であることが更に好ましい。このような量で光輝材を含有していると、十分な光輝感を有する成形品を得ることができる。
【００１８】
第２の熱可塑性樹脂組成物に使用される熱可塑性樹脂としては、第１の熱可塑性樹脂組成物に使用される熱可塑性樹脂と同一のものであっても異なるものであってもよい。例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、これらの混合物などが挙げられる。
また、上記第１の熱可塑性樹脂組成物と同様にフィラーを含有していてもよい。フィラーの含有量は、深み感のあるメタリック感、黒い筋状の外観不良の観点から、０．１〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは５〜４０質量％である。
また、第２の熱可塑性樹脂組成物は、顔料、染料などにより着色されていても良い。これらで着色された樹脂組成物で表層を形成することにより、表層に生じるウェルドラインをより目立たなくすることが可能となる。
【００１９】
第２の熱可塑性樹脂組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、射出の際に光輝材粒子の配向状態を制御し、樹脂合流部に生じる黒い筋状の外観不良を低減するという観点から、０．１〜５００ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましく、１〜３００ｇ／１０ｍｉｎであることがより好ましい。尚、ここでＭＦＲの測定条件は、２３０℃、荷重２．１６ｋｇである。
【００２０】
第２の熱可塑性樹脂組成物も第１の熱可塑性樹脂組成物と同様に、本発明の効果を阻害しない範囲内で酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、顔料、難燃剤、造核剤、分散剤、可塑剤、銅害防止剤等の添加剤を含有していてもよい。
【００２１】
第１の熱可塑性樹脂組成物及び第２の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、所定量の成分、必要に応じて他の成分をドライブレンドした後、溶融混練する方法や、成形品の製造過程で所定の成分及び必要に応じて他の成分を直接、成形機の混練装置に投入して混練する方法が挙げられる。
また、第２の熱可塑性樹脂組成物の製造においては、適宜の濃度で光輝材を含有する熱可塑性樹脂からなるマスターバッチを用いてもよい。
【００２２】
〔第２の工程〕
第２の熱可塑性樹脂組成物は、第１の工程でキャビティ内に配置された基材層と、この基材層に対向する一方の金型のキャビティ面と、の間に形成される空間に射出充填される。
基材層とキャビティ面との間に形成される空間の大きさは、任意に設定することが出来る。例えば、目的とする表層厚みと同じクリアランスにあらかじめ設定する方法、あるいは、目的とする表層厚みよりも大きなクリアランスに設定して樹脂を充填した後に、クリアランスを小さくする圧縮工程を経て、目標の表層厚みに調整する射出圧縮成形法を用いることもできる。この工程により得られる表層の厚みは、樹脂合流部に生じる黒い筋状の外観不良を低減するという観点から、０．０５〜０．７ｍｍであり、０．１〜０．４ｍｍであることがより好ましい。厚さを０．７ｍｍ以下とすることにより、表層を射出成形する際に、樹脂の合流部で生じる光輝材の配向の乱れ、すなわち、成形体の厚み方向に配向する光輝材の割合が低減する傾向が見られる。それによってウェルドラインの発生を低減することが可能である。
【００２３】
第２の工程における射出速度は、射出充填工程における光輝材粒子の配向状態を制御し、樹脂合流部に生じるウェルドラインの発生による外観不良を低減するという観点から、２００ｍｍ／ｓ以上にすることが好ましい。より好ましくは３００ｍｍ／ｓ以上である。ここでいう射出速度とは、射出成形装置における射出工程時のスクリュー移動速度を示し、成形機にあらかじめ設置されている計測装置あるいは、外部計測装置を用いて計測することができる。
【００２４】
また、本発明では第２の熱可塑性樹脂組成物を射出充填する際に使用する金型は、少なくとも２箇所のゲートを有する金型であることが好ましい。ゲートを２箇所以上設けることにより、第２の熱可塑性樹脂組成物により形成される表層をより薄くしたり、より大きく意匠性が高い成形体を製造することが可能である。
【００２５】
本発明において、第２の工程において、第２の熱可塑性樹脂組成物を注入した後にこの熱可塑性樹脂組成物を、射出成形機における最大射出圧力の５％以上の圧力で更に加圧して保持してもよい。
さらに、第２の熱可塑性樹脂組成物を注入した後に、所定時間冷却してから得られた成形体を取り出してもよい。冷却時間は１〜６０秒であることが好ましく、３〜４０秒であることがより好ましい。
【００２６】
このような方法により得られた成形体は、自動車部品、家電部品、日用品、その他工業用製品等に使用することが可能である。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を実施例を用いて説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
実施例で使用した射出成形機、金型、成形条件及び評価法は、以下のとおりである。
【００２８】
（１）射出成形機及び金型、成形条件
射出成形機：日本製鋼所製  Ｊ１００Ｅ  型締力  １００トン
成形温度：２４０℃
金型：成形品外寸４０ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍの平板状の金型であって、長手方向にフィルムゲートが２点設けられている金型
金型温度：４０℃
（２）評価法
予め成形しておいた所定の厚み（２．４ｍｍ〜２．７ｍｍ）の基材層を上記金型内にインサートした後、光輝材を含有する樹脂組成物を射出し、２層成形体を得た。得られた樹脂成形品の外観の目視判定により、黒い筋状の外観不良の発生の有無を評価した。評価基準は、黒い筋状の外観不良が確認されないものを○、黒い筋状の外観不良が観察されるものを×とした。
【００２９】
[実施例１]
基材として、短繊維ガラス含有ポリプロピレン（住友ノーブレン（登録商標）ＧＨＨ３２、ガラス繊維含有量３０質量％）に市販の顔料マスターバッチ（ベージュ色）をペレットブレンドした後、射出成形を行い、４０ｍｍ×２００ｍｍ×２．７ｍｍの成形体を得た。この成形体の明度（Ｌ＊）を、スガ試験機製ＳＭカラーコンピュータを用いて測定したところ、６２であった。
この基材を金型内に設置して、金型を閉じ、そこに、光輝材として、メタックス（登録商標）ＴＰＫ２４１−ＧＫ−Ｍ（東洋アルミニウム社製、アルミニウム平板粒子長径６０μｍ、アルミニウム平板粒子含有量２０質量％、ベースレジン  エチレン−プロピレンランダム共重合体（住友ノーブレン（登録商標）Ｚ１４４Ａ、ＭＦＲ＝３０ｇ／１０ｍｉｎ））５質量％、熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン（ホモポリプロピレン、ＭＦＲ＝１２０ｇ／１０ｍｉｎ）９５質量％をペレットブレンドした材料を射出し、４０ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍの２層成形体を得た。この成形体を目視で外観評価した結果、光輝材を含む樹脂が２つのゲートからキャビティ内に流入し、成形品の中心部で合流しているが、黒い筋状の外観不良は見られなかった。結果を表１に示す。
【００３０】
[実施例２]
基材を成形する際に顔料マスターバッチを使用しなかったこと以外は、実施例１と同様の手順で２層成形体を成形した。結果を表１に示す。
【００３１】
[実施例３]
基材の厚みを２．５ｍｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、２層成形体を成形した。結果を表１に示す。
【００３２】
[実施例４]
光輝材として、メタックス（登録商標）ＴＰＫ１２３−Ｕ−Ｍ（東洋アルミニウム社製、アルミニウム平板粒子長径３５μｍ、アルミニウム平板粒子含有量２０質量％、ベースレジン  エチレン−プロピレンランダム共重合体（住友ノーブレン（登録商標）Ｚ１４４Ａ、ＭＦＲ＝３０ｇ／１０ｍｉｎ））を用いたこと以外は実施例１と同様にして、２層成形体を成形した。結果を表１に示す。
【００３３】
［比較例１］
基材として、黒色の顔料マスターバッチを用いて、明度（Ｌ＊）が４であるものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、２層成形体を成形した。結果を表２に示す。
【００３４】
［比較例２］
基材として、グレー色の顔料マスターバッチを用いて、明度（Ｌ＊）が２０であるものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、２層成形体を成形した。結果を表２に示す。
【００３５】
［比較例３］
基材の厚みを２．０ｍｍにしたこと以外は、実施例１と同様にして、２層成形体を成形した。結果を表２に示す。
【００３６】
［比較例４］
実施例１で用いた材料を用いて４０ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍの単層成形体を成形した。結果を表２に示した。
【００３７】
【表１】
2010247439.tif 000002
【００３８】
【表２】
2010247439.tif 000003