(57)【要約】【課題】強度と意匠性を両立させるための無機充填剤含有樹脂組成物を提供する。【解決手段】本発明は、無機充填剤を含有する樹脂組成物であって、少なくとも、熱可塑性樹脂と、無機充填剤と、顔料とを含み、当該樹脂該組成物により長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの試験片成形体を成形したときに、その成形体の厚み方向の波長７００ｎｍでの光線透過率が８％以下であり、かつ明度Ｌ＊が５０〜９０であることを特徴とする。【選択図】図１
2018065987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機充填剤を含有する樹脂組成物であって、
少なくとも、熱可塑性樹脂と、無機充填剤と、顔料とを含み、
当該樹脂組成物により長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの試験片成形体を成形したときに、該成形体の厚み方向の波長７００ｎｍでの光線透過率が８％以下であり、かつ明度Ｌ＊が５０〜９０である
無機充填剤含有樹脂組成物。
【請求項２】
前記顔料が硫化亜鉛系顔料である
請求項１記載の無機充填剤含有樹脂組成物。
【請求項３】
前記無機充填剤がガラス繊維である
請求項１又は２記載の無機充填剤含有樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の無機充填剤含有樹脂組成物を成形してなる成形体であって、
前記無機充填剤の一部が、成形体の表面に露出している
無機充填剤含有樹脂組成物成形体。
【請求項５】
前記成形体の表面に露出している無機充填剤の一部が、該無機充填剤の断面である
請求項４記載の無機充填剤含有樹脂組成物成形体。
【請求項６】
請求項４または５記載の無機充填剤含有樹脂組成物成形体の製造方法であって、
無機充填剤含有樹脂組成物を射出成形して射出成形体を得る工程と、
前記射出成形体を切削する工程と、を有する
無機充填剤含有樹脂組成物成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、意匠性を付与された、例えば電子機器用筐体に使用される、無機充填剤含有樹脂組成物、それによって成形された成形体等に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型の電子機器筐体には、耐衝撃性や剛性を確保しながら意匠性や組立加工性を備えるために、金属等からなる筐体の一部に、無機充填剤含有樹脂組成物による成形体を設けることがなされている（特許文献１）。また、このような無機充填剤含有樹脂組成物には、意匠性の観点から、金属部品等との色調を合わせるため、顔料などの着色剤が添加される場合がある。そして、この成形体が設けられた部分は、筐体としての形を整えるため、成形後に切削加工されることが多い。
【０００３】
無機充填剤含有樹脂組成物には、筐体の強度を保つために無機充填剤が含有されているが、強度を保つための無機充填剤は針状、繊維状を呈しているものが多い。そのため、成形体によっては、その成形体の表面部分に存在する無機充填剤が垂直に配向し、その状態で切削加工されることで無機充填剤の切削面が表面に露出して、意図せぬ意匠を生じ、その結果として外観不良品となり成形体の生産性を損なうことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１１／１５５２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、強度と意匠性を両立させるための無機充填剤含有樹脂組成物を提供することにある。さらには当該樹脂組成物による成形体及びその成形体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、下記によって本発明の目的を達成することを見出した。
（１）無機充填剤を含有する樹脂組成物であって、少なくとも、熱可塑性樹脂と、無機充填剤と、顔料とを含み、当該樹脂組成物により長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの試験片成形体を成形したときに、該成形体の厚み方向の波長７００ｎｍでの光線透過率が８％以下であり、かつ明度Ｌ＊が５０〜９０である、無機充填剤含有樹脂組成物。
【０００７】
（２）前記顔料が硫化亜鉛系顔料である、（１）記載の無機充填剤含有樹脂組成物。
【０００８】
（３）前記無機充填剤がガラス繊維である、（１）又は（２）記載の無機充填剤含有樹脂組成物。
【０００９】
（４）前記（１）から（３）のいずれかに記載の無機充填剤含有樹脂組成物を成形してなる成形体であって、無機充填剤の一部が成形体の表面に露出している、無機充填剤含有樹脂組成物成形体。
【００１０】
（５）前記成形体の表面に露出している無機充填剤の一部が、該無垢充填剤の断面である無機充填剤含有樹脂組成物成形体。
【００１１】
（６）前記（４）（５）記載の無機充填剤含有樹脂組成物成形体の製造方法であって、無機充填剤含有樹脂組成物を射出成形して射出成形体を得る工程と、前記射出成形体を切削する工程とを有する、無機充填剤含有樹脂組成物成形体の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、強度と意匠性を両立させた無機充填剤含有樹脂組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】試験片成形体の概略図である。
【図２】短冊状試験片の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。
≪１．無機充填剤含有樹脂組成物≫
本発明の無機充填剤含有樹脂組成物は、少なくとも、無機充填剤と、熱可塑性樹脂と、顔料とを含むものであって、この無機充填剤含有組成物により、図１に示すような長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの試験片成形体を成形したときに、その成形体の厚み方向の波長７００ｎｍでの光線透過率が８％以下であり、かつ明度Ｌ＊が５０〜９０であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の無機充填剤含有樹脂組成物においては、その樹脂組成物を用いて成形される特定の試験片成形体の光線透過率、色彩（明度）が特定の範囲になるように調整することにより、切削加工したときの無機充填剤による外観不良の発生を低減させることができる。すなわち、射出成形の条件、切削加工の条件等にかかわらず、成形体表面の一部が白化する等の意図せぬ意匠の発生を抑制し、結果的に外観不良品の発生を低減させることができる。
【００１６】
［成形体の光線透過率］
本発明の無機充填剤含有樹脂組成物においては、上述したように、当該樹脂組成物により、長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの特定の試験片成形体（図１）に成形したとき、その厚み方向の波長７００ｎｍでの光線透過率が８％以下である。このように、波長７００ｎｍでの透過率が１０％以下であることで、切削加工したときの無機充填剤による外観不良を低減させる効果が発揮される。また、その光線透過率は、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることがさらに好ましい。
【００１７】
［成形体の明度］
また、本発明の無機充填剤含有樹脂組成物においては、上述した試験片成形体の明度Ｌ＊が５０〜９０である。Ｌ＊の値がこのような範囲にあることにより、成形体の意匠性が発揮しやすくなり、切削加工したときの本発明の外観不良を低減させる効果が顕著となる。また、明度Ｌ＊が６０〜８０の範囲にあることがより好ましい。
【００１８】
本発明の無機充填剤含有樹脂組成物による成形体の光線透過率、明度Ｌ＊は、その樹脂組成物に含まれる無機充填剤、顔料の種類、及び含有量に基づいて調整される。以下では、無機充填剤含有樹脂組成物を構成する成分について説明する。
【００１９】
［熱可塑性樹脂］
熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、通常使用することができるすべての熱可塑性樹脂を適宜選択することができる。
【００２０】
例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリオキシメチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、芳香族ポリエステル又は芳香族ポリエステルアミド系の液晶性ポリマー等が挙げられる。その中でも、耐衝撃性や剛性の点から、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、液晶性ポリマーが好ましい。
【００２１】
また、無機充填剤含有樹脂組成物中の熱可塑性樹脂の含有量は、特に限定されないが、３０〜９０質量％であることが好ましく、耐衝撃性や剛性と成形性の兼ね合いから４０〜８０質量％であることがより好ましく、５０〜７０質量％であることがさらに好ましい。
【００２２】
［無機充填剤］
無機充填剤としては、繊維状充填剤、非繊維状充填剤（粉粒状充填剤、板状充填剤等）のいずれを用いてもよく、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。このように無機充填剤を含有する樹脂組成物によれば、成形体の耐衝撃性や剛性を向上させることができる。
【００２３】
上述した種々の無機充填剤の中でも、より優れた耐衝撃性や剛性を付与することができる点から、繊維状充填剤を使用することが好ましい。また、その繊維状充填剤の中でも、ガラス繊維が特に好ましい。ガラス繊維としては、公知のいずれも好ましく用いられ、ガラス繊維径や、円筒、繭形断面、長円断面等の形状、あるいはチョップドストランドやロービング等の製造に用いる際の長さやガラスカットの方法等については、特に限定されない。
【００２４】
また、ガラス繊維において、そのガラスの種類についても、特に限定されないが、品質上、Ｅガラスや、組成中にジルコニウム元素を含む耐腐食ガラスが好ましく用いられる。なお、ガラス繊維の繊維長、繊維径は、上述したように特に限定されず一般的な範囲内にあればよく、例えば、繊維長が０．１ｍｍ以上６．０ｍｍ以下、繊維径が９．０μｍ以上１５．０μｍ以下のものを使用することができる。非繊維状充填剤の平均粒径も同様に特に限定されず一般的な範囲内にあればよく、例えば０．１μｍ以上５００μｍ以下のものを使用することができる。ここで、繊維状充填剤の繊維長、繊維径および非繊維状充填剤の平均粒径は、熱可塑性樹脂と混合する前の無機充填剤について、ＣＣＤカメラ（例えば、株式会社セイシン企業製、動的画像解析法／粒子（状態）分析計ＰＩＴＡ−３）で撮影した画像を解析し、加重平均により算出することができる。
【００２５】
無機充填剤含有樹脂組成物中において、無機充填剤の含有量としては、特に限定されないが、１０〜７０質量％であることが好ましく、より優れた耐衝撃性や剛性を付与する点から２０〜６０質量％であることがより好ましく、３０〜５０質量％であることがさらに好ましい。
【００２６】
また、成形体に耐衝撃性を付与しつつ、例えば反りを大きく低減できるようにする観点から、繊維状充填剤と非繊維状充填剤とを併用することもできる。その場合、特に好ましい組み合わせとしては、ガラス繊維とガラスフレークとの併用が挙げられる。また、繊維状充填剤と非繊維状充填剤とを併用する場合、繊維状充填材及び非繊維状充填材の使用量の合計が、熱可塑性樹脂１００質量部に対して５０質量部以上１００質量部以下の範囲であることが好ましい。また、繊維状充填材と非繊維状充填材との比率としては、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択することができる。なお、反りを低減する効果の観点から、非繊維状充填剤のアスペクト比は１以上１０以下であることが好ましい。
【００２７】
［顔料］
顔料としては、白色顔料、色を有する色素顔料が挙げられる。そして、本発明の無機充填剤含有樹脂組成物では、その樹脂組成物を用いて成形される、長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの試験片成形体において、その厚み方向の波長７００ｎｍの光線透過率が８％以下となるような、比較的低い透過率を示す顔料を用いる。
【００２８】
具体的に、白色顔料としては、例えば、酸化チタン、硫化亜鉛、酸化マグネシウム、及び硫酸バリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の白色顔料を選択することができる。その中でも、誘電特性（低誘電正接）の観点から、酸化チタン、硫化亜鉛、又は酸化亜鉛が好ましく、硫化亜鉛及び酸化亜鉛がより好ましく、硫化亜鉛が特に好ましい。
【００２９】
色素顔料としては、意匠性に必要とされる有機、無機のいずれの色素顔料も適宜選択することができる。例えば、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．；Ｔｈｅ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｄｙｅｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ社発行）において、ピグメント（Ｐｉｇｍｅｎｔ）に分類されている化合物、具体的には、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）番号が付されているものを用いることが好ましい。
【００３０】
また、顔料の平均粒径としては、特に限定されず、隠ぺい性、誘電特性、熱可塑性樹脂と混合した際の流動性等を種々考慮して適宜選択することができるが、０．１〜１５μｍであることが好ましく、１〜１０μｍであることが特に好ましい。顔料の平均粒径は、熱可塑性樹脂と混合する前の顔料について、電子顕微鏡観察により顔料粒子の粒径を測定し、その粒子１０００個の粒径の算術平均により求めることができる。
【００３１】
無機充填剤含有樹脂組成物中において、顔料の含有量は、耐衝撃性を劣化させない程度で適宜調整することができるが、０．４〜１２質量％であることが好ましく、１．０〜１０質量％であることがより好ましく、１．５〜５質量％であることが特に好ましい。
【００３２】
なお、白色顔料と色素顔料は、誘電特性及び意匠性の点から併用することができるが、そのときの含有比率としては、同様に耐衝撃性を劣化させないようにする観点から適宜選択することができる。
【００３３】
［その他：添加剤］
本発明の無機充填剤含有樹脂組成物においては、必要に応じて、成形するために必要な滑材等の通常使用する添加剤を含有させることができる。例えば、酸化防止剤、安定剤、核剤、可塑剤、滑剤、離型剤、耐加水分解性向上剤、流動性改良剤、及び難燃剤等の添加剤、有機充填剤、金属充填剤また、熱硬化性樹脂等を挙げることができる。
【００３４】
≪２．無機充填剤含有樹脂組成物の成形体、成形体の製造方法≫
本発明の無機充填剤含有樹脂組成物は、単独での成形体または金属部品と複合化した成形体とすることができる。
【００３５】
具体的に、無機充填剤含有樹脂組成物を単独で成形体とする場合、その成形方法としては特に限定されず、例えば、金型に溶融射出成形する方法により成形体を得ることができる。また、金属部品と樹脂組成物とを射出成形により複合化して成形体とする場合では、例えば、インサート成形、アウトサート成形、フープ成形等の種々の方法を用いることができる。ここで、金属部品と複合化して成形体とするときには、金属部品との密着性を改善するために、あらかじめ金属部品を表面処理しておくこともできる。なお、複合化する部品は金属に限定されず、セラミックやガラス等の無機固体を用いることもできる。
【００３６】
ここで、無機充填剤含有樹脂組成物による成形体においては、最終的にその成形体を所望とする形状に整えるために、通常の工作機械による切削加工が行われる。例えば、無機充填剤含有樹脂組成物を射出成形により成形体とした後、得られた射出成形体を所望の形状に調整するために切削加工を施すが、このとき、射出成形の成形条件、例えば金型の形、充填温度、充填速度によっては、成形体に含まれる無機充填剤が切削面に対し垂直方向に配向することがある。このように射出成形体を切削加工することにより無機充填剤が配向すると、本来意図した意匠の他に、無機充填剤の一部（断面）が切削加工によって成形体の表面に露出し、成形体表面の一部が白化する等の目視的に意図せぬ意匠を生じる場合がある。
【００３７】
本発明は、成形体の原料となる無機充填剤含有樹脂組成物の構成成分を調整し、その成形体において、色彩を特定の範囲とし光線透過率が特定の値以下とすることによって、意匠性を発揮しながらも意図せぬ意匠の発生を抑制することができることを見出したものである。
【００３８】
このように、本発明の無機充填剤含有樹脂組成物は、その成形体を切削加工したときの無機充填剤による白化等の発生を低減する効果を有していることから、射出成形の条件、切削加工の条件等にかかわらず、意図せぬ意匠の発生を抑制し、結果的に外観不良品の発生を減少させる。
【００３９】
なお、本発明の無機充填剤含有樹脂組成物の用途としては、特に限定されないが、例えば上述したように、携帯端末やパソコンといった電気・電子機器用筐体等の耐衝撃性や剛性が求められるとともに、意匠性が要求される一部又は全部の部材を構成する成形体の原料として特に有用である。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４１】
≪実施例及び比較例≫
無機充填剤含有樹脂組成物を射出成形し、その射出成形体を切削加工することにより、長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの短冊状試験片を作製した。無機充填剤含有樹脂組成物の組成、射出成形、切削加工の条件は、下記及び表に記載の通りである。
【００４２】
＜無機充填剤含有樹脂組成物＞
下記の原料成分をドライブレンドした後、シリンダー温度２６０℃の二軸押出機に投入し、溶融混練して、ペレット化した無機充填剤含有樹脂組成物を得た。各成分の配合量（質量部）は表１に示した通りである。
【００４３】
［熱可塑性樹脂］
・ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）：ジュラネックス（登録商標），ウィンテックポリマー株式会社製（ＩＶ＝０．７５ｄＬ／ｇ）
【００４４】
［無機充填剤］
・ガラス繊維（ＧＦ）：ＥＣＳ０３Ｔ−７４７（繊維長３ｍｍ、繊維径１３μｍのチョップドストランド），日本電気硝子株式会社製
【００４５】
［顔料］
・顔料（１）：硫化亜鉛系顔料１，日本ピグメント社製
・顔料（２）：硫化亜鉛系顔料２，日本ピグメント社製
・顔料（３）：酸化亜鉛系顔料，日本ピグメント社製
・顔料（４）：カーボンブラック，三菱化学社製「ＭＡ６００Ｂ」
・顔料（５）：酸化亜鉛系白色顔料，日本ピグメント社製
なお、（１）〜（３）はベージュ色、（４）は黒色、（５）は白色である。
【００４６】
＜無機充填剤含有樹脂組成物成形体（短冊状試験片）の作製＞
長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍのキャビティの長手方向端部に、幅１０ｍｍ×厚さ１ｍｍのフィルムゲートを有する金型を用いて、得られた無機充填剤含有樹脂組成物のペレットを射出成形して、試験片成形体を得た。成形条件は以下の通りである。
（成形条件）
成形機：ソディックＴＲ−４０ＶＲ（縦型射出成形機）
シリンダー温度：２６０℃
金型温度：８０℃
射出速度：７０ｍｍ／ｓ
保圧力：８０ＭＰａ×５秒
【００４７】
次いで、得られた試験片成形体を、図２のように、幅方向の略中心線に沿って長手方向に二分割するよう切削した後、下記の条件で断面を研磨加工して、長さ５０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍの短冊状試験片を作製した。
（研磨条件）
装置：ビューラー社製「エコメット３」
研磨紙：ビューラー社製カービメット  ＃２４０、＃４００、＃６００、ＵＦ８００、ＵＦ１２００をこの順で用いた。
【００４８】
＜試験片の評価＞
作製した試験片成形体及び短冊状試験片について、下記の評価を行った。なお、特に記載がない限り、測定は２３℃５０％ＲＨの雰囲気下で行った。
【００４９】
［光線透過率の測定］
日本分光株式会社製の分光光度計Ｖ−５７０積分球装置ＩＳＮ−４７０を使用し、７００ｎｍの波長で、試験片成形体の板面（厚み方向）の光線透過率を測定した。
【００５０】
［色彩］
日本電色工業株式会社製色差系ＳＥ６０００を使用し、試験片成形体表面のＬ＊を測定した。
【００５１】
［外観］
研磨加工した短冊状試験片の断面部を目視により観察した。１０サンプルを同一方法で作製し、一つでも意図せぬ意匠を感じた場合は×とし、感じない場合を○とした。
【００５２】
［強度（耐衝撃性）］
作製したペレット化樹脂組成物について、射出成形にて、シリンダー温度２６０℃、金型温度８０℃でシャルピー衝撃試験片を作製し、ＩＳＯ１７９／１ｅＡに定められている評価基準に従い、２３℃の条件で評価し、７ｋＪ／ｍ２以上を○、５ｋＪ／ｍ２以上７ｋＪ／ｍ２未満を△、５ｋＪ／ｍ２未満を×とした。
【００５３】
【表１】
2018065987.tif 000003
【００５４】
上記結果から明らかなように、本発明では、強度と意匠性の両立を図ることができる。
【図１】
2018065987.tif 000004
【図２】
2018065987.tif 000005