(57)【要約】【課題】成形品のメタリック感の低下を抑え、ウエルドラインやフローマークが発生した場合でも金属粉の配向ムラによる反射光の輝度の差の発生を抑制することを課題とする。【解決手段】熱可塑性樹脂に含有された金属粉１１は、金属層１２を両面から透明樹脂層１３によって挟持して構成し、平均粒径が３０〜１００μｍであって、アスペクト比が１．５〜２０とすることにより、樹脂成形品全体での反射光の輝度の差の発生を抑制し、かつ、微視的には、反射光の強弱を生じさせてメタリック感を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂と、前記樹脂に含有された金属粉とからなり、前記金属粉は、金属層を両面から透明樹脂層によって挟持して構成し、平均粒径が３０〜１００μｍであって、アスペクト比が１．５〜２０であることを特徴とした金属粉含有樹脂組成物。
【請求項２】
前記透明樹脂層は耐熱性樹脂であり、前記透明樹脂層に蒸着して前記金属層を形成することを特徴とした請求項１に記載の金属粉含有樹脂組成物。
【請求項３】
前記透明樹脂層は、ポリアリレート樹脂を主成分とした請求項２に記載の金属粉含有樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂に金属粉（メタリック顔料）を練り込んだ金属粉含有樹脂組成物に係り、特に、射出成形した際に、成形品の表面に発生するウエルドライン又はフローマークに起因した金属粉の配向ムラによる反射光の輝度の差の発生を抑制し得る技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２（ａ）に示す金属粉２１を成形用樹脂２２に練り込んだ金属粉含有樹脂組成物を射出成型すると、図２（ｂ）に示すように成形品２３には、ウエルドラインやフローマークに沿って、金属粉２１の配向ムラが発生し、光を乱反射２４させる暗い筋が現れ、その他の正反射２５させる部分との輝度に差が生じる。ここで、ウエルドラインとは、図２（ｂ）に樹脂組成物２２の流れ２６を示すように、金型内において樹脂組成物２２が金型の流路に従って分岐して再び合流して冷却した位置に発生する線状の模様であり、フローマークとは、金型内の樹脂組成物２２の流れの跡が薄く現れる模様である。
【０００３】
この種の金属粉の反射光の輝度の差を抑制する方法として、金属粉の形状に着眼し、厚み、粒子径等の適正化の検討がなされている。例えば、図３（ａ）に示すように、金属粉３１のアスペクト比を小さくすることが提案された（例えば、特許文献１参照）。金属粉３１のアスペクト比を小さくすることにより、図３（ｂ）に示すように、成形品３３表面のウエルドラインやフローマークによる金属粉３１が光を乱反射３４させる部分と、その他の金属粉３１が光を正反射３５させる部分との輝度の差を小さくできる。３６は樹脂組成物３２の流れを示している。
【０００４】
ここで、アスペクト比とは、平均粒径／平均厚みで表される値であり、金属粉の配向ムラとは、ウエルドラインやフローマーク上によって金属粉の配列が不均一となることである。そして、金属粉の配向ムラにより、金属粉の乱反射に起因した暗い筋と、その他の金属粉が正反射する明るい部分との輝度の差によって外観不良が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１３０９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図３に示すように、従来の金属粉３１のアスペクト比を小さくする構成では、金属粉３１の平均粒径と平均厚みの値が近づくため、正反射と乱反射との輝度の差を小さくすることができる。
【０００７】
しかしながら、金属粉３１の平均粒径を相対的に小さくした場合には、正反射も小さくなり、全体的に輝度感が低下して白っぽくなる。また、金属粉３１の平均厚みを相対的に大きくした場合には、乱反射も大きくなり、全体的に黒っぽくなる。このように金属粉３１の平均粒径を小さくした場合と金属粉３１の平均厚みを大きくした場合のいずれにおいても、本来の高輝度なメタリック感が損なわれてしまう課題を有していた。なお、メタリック感とは、金属質感のみならず、金属粉の存在が見て分かる程度に粒子感、キラキラ感がある状態である。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、成形品のメタリック感の低下を抑え、金
属粉の配向ムラによる反射光の輝度に差が生じるのを抑制し得る金属粉含有樹脂組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した従来の課題を解決するために、本発明の金属粉含有樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と、樹脂に含有された金属粉とからなり、金属粉は、金属層を両面から透明樹脂層によって挟持して構成し、平均粒径が３０〜１００μｍであって、アスペクト比が１．５〜２０であることを特徴とするものである。
【００１０】
これによって、樹脂成形品表面のウエルドラインやフローマークの部位であるか否かにかかわらず、金属粉がランダムに配向するため、樹脂成形品の全体として金属粉の反射光の輝度の差が目立たなくなり、かつ、微視的には、樹脂成形品表面に金属粉の正反射する面と正反射しない面が現われるため、キラキラ感を有したメタリック外観を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の金属粉含有樹脂組成物は、樹脂成形品のメタリック感の低下を抑え、ウエルドラインやフローマークが発生した場合でも金属粉の配向ムラによる反射光の輝度の差の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における金属粉の外観斜視図（ｂ）本発明の実施の形態１における成形品の断面図
【図２】（ａ）従来の金属粉の外観斜視図（ｂ）従来の成形品の断面図
【図３】（ａ）従来の金属粉の外観斜視図（ｂ）従来の成形品の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、熱可塑性樹脂に含有した金属粉は、金属層を両面から透明樹脂層によって挟持して構成し、平均粒径が３０〜１００μｍであって、アスペクト比が１．５〜２０であることを特徴とするものである。
【００１４】
これによって、樹脂成形品表面のウエルドラインやフローマークの部位であるか否かにかかわらず、金属粉がランダムに配向するため、樹脂成形品の全体としての金属粉の反射光の輝度の差が目立たなくなり、かつ、微視的には、樹脂成形品表面に金属粉の正反射する面と正反射しない面が現われるため、キラキラ感を有したメタリック外観を得ることができる。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明の透明樹脂層を、射出成形に耐えうる程度に耐熱性を有した樹脂材料とし、透明樹脂層に蒸着して０．１μｍ以下の厚みの金属層を形成する。
【００１６】
これによって、射出成形時の熱による透明樹脂層の着色及び変色を抑えることができ、また、蒸着金属を用いて薄く成膜することによって金属面とその側面とのアスペクト比を大きくすることが可能となり、微視的な輝度の差を増大させることができ、外観のメタリック感をさらに向上させることができる。
【００１７】
第３の発明は、特に、第２の発明の透明樹脂層を、ポリアリレート樹脂を主成分としたものである。
【００１８】
ガラス転移温度で１８０℃以上を有して耐熱性に優れているため、成形時の熱による変色を抑制でき、かつ、全光線透過率８９％を有して透明性に優れているため、金属層の反
射光を透過させることができ、成形品の外観のメタリック感の低下を抑制することができる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における金属粉１１の図を示すものである。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、金属粉１１は、扁平状、薄膜状の金属層１２を両面から透明樹脂層１３によって挟んだ３層構成となっている。以下、各層の材質、構成方法、及び樹脂への混練方法について説明する。
【００２２】
金属層１２としては、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ａｌの酸化物、Ｓｉの酸化物等の各種の金属や合金や金属酸化物が使用できる。金属薄膜層１２の各種の金属や合金や金属酸化物は、単体原料であってもよく、あるいはそれらを混合したものであってもよい。
【００２３】
透明樹脂層１３としては、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネートが使用できる。特に、耐熱性の点から、ポリアリレート、または、ポリアリレートとポリカーボネート若しくはポリエステルとのポリマーアロイが望ましい。また、シロキサン結合を有するケイ素化合物（ガラス等）も利用できる。
【００２４】
金属粉１１の製造方法としては、まず、ベースとなるポリエステルフィルム等の樹脂フィルムの片面に、透明樹脂層１３を形成する。透明樹脂層１３は、リバースロールコート法、ダイコート法、グラビアコート法等の従来公知のコーティング法により形成することができる。
【００２５】
次に、透明樹脂層１３上に、金属層１２を形成する。金属層１２は、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の従来公知の成膜法により形成することができる。
【００２６】
さらに、金属層１２上に、透明樹脂層１３を形成する。透明樹脂層１３は、リバースロールコート法、ダイコート法、グラビアコート法等の従来公知のコーティング法により形成できる。
【００２７】
次いで、上述の方法により形成した金属層１２と透明樹脂層１３を積層した構成体をベースである樹脂フィルムから剥離する。剥離方法としては、樹脂フィルムに構成体を積層した状態のまま、または樹脂フィルムに構成体を積層した状態のものを矩形状あるいは糸状等の任意の形状に裁断した後、剥離することができる。積層した状態で剥離する場合には、樹脂フィルムと構成体をそれぞれロール巻きしながら剥離することもできる。
【００２８】
樹脂フィルムから剥離した金属層１２と透明樹脂層１３を積層した構成体を、適宜の大きさにカット、あるいは破砕し、その後、所定の大きさとなるようにハンマーミル、ボールミル、ニーダー等を用いて本発明の金属粉１１を得ることができる。
【００２９】
金属粉１１の大きさとしては、後述する実験により、平均粒径が３０〜１００μｍであって、アスペクト比が１．５〜２０の範囲である。ここで、平均粒径は、粒子分布測定器ルーゼックス等を用いて計測した個々の金属粉の最大径を算術平均した値を意味し、平均厚みは、個々の金属粉の最大厚みを算術平均した値を意味する。アスペクト比は、平均粒径／平均厚さの値を意味する。
【００３０】
金属粉１１の形状は、特に限定するものではなく、金属層１２、透明樹脂層１３の最大面が多角形、楕円形、その複合である。
【００３１】
次に、樹脂組成物について、説明する。
【００３２】
成形用樹脂としては、熱可塑性樹脂であり、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリスルホン樹脂、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。また、これらのポリマーの共重合体、混合物、変性物などでも良い。
【００３３】
本発明の金属粉は、これらのうち、特に、透明ＡＢＳ、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明性の高い樹脂に好適である。
【００３４】
本発明の樹脂組成物は、上記の成形用樹脂１００重量部に対して、前述の金属粉１１を０．１〜１０重量部配合したものである。この金属粉１１の配合量が０．１重量部未満では、メタリック感が弱くなり、１０重量部を超えて配合すると金属粒子感は強くなるが、色調に影響を与えるようになり、いずれにしても外観品位の優れたメタリック感を得ることができない。したがって、金属粉１１の配合量は、成形用樹脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部がよい。また、好ましくは、金属粉１１の配合量を成形用樹脂１００重量部に対して０．５〜５重量部にすると、より成形品のメタリック感の低下を抑制し、ウエルドラインやフローマークが発生した場合でも金属粉の配向ムラによる反射光の輝度の差の発生を抑制することができる。
【００３５】
なお、本発明の樹脂組成物には、上記樹脂と金属粉１１の他に、本発明の効果を損なわない範囲で、着色剤、安定剤、帯電防止剤、発泡剤、難燃剤、離型剤等を添加することができる。
【００３６】
本発明の樹脂組成物を用いる成形品の成形は、一般的な成形方法を用いることができ、射出成形、射出圧縮成形、押し出し成形等により成形することができる。本発明の樹脂組成物は、特に、射出成形や射出圧縮成形による成形に優れた効果を発揮する。
【００３７】
また、成形品の製造にあたっては、成形用樹脂と金属粉１１とを混合した樹脂組成物１４を用いて成形加工することもできるが、一旦、溶融させた成型用樹脂に金属粉１１を均一に分散させて樹脂組成物１４を製造した後に、例えばペレットに成形し、ペレットを使用して成形加工しても良い。特に、後者の方法であれば、成形品中に金属粉１１をより均一に分散することができる。
【００３８】
以上のように構成された樹脂組成物について、以下その作用を説明する。
【００３９】
樹脂組成物に含有する金属粉１１の構成は、図１（ａ）に示すように、鱗片状、薄片状の金属層１２を両側から透明樹脂層１３によって挟持した３層構造となっている。すわなち、メタリック感を発する金属層１２はアスペクト比が大きいが、透明樹脂層１３によって覆われることにより、金属粉１１としてはアスペクト比が小さくなっていることが重要である。
【００４０】
図１（ｂ）には、本発明の金属粉１１を含んだ樹脂組成物１４の流れ１８を矢示している。アスペクト比が小さい金属粉１１は、成形品１５表面において、ウエルドライン、フ
ローマークの有無に関係なく、ランダムに配向する。したがって、成形品１５は、全体にわたって金属粉１１が光を乱反射させることになり、金属粉１１の配向ムラに起因した反射光の輝度の差の発生を抑制することができる。
【００４１】
さらに、微視的に、金属粉１１自体に注目すると、成形品１５表面に対して略平行に配向した金属層１２は、高輝度な金属光を正反射１７し（図（ｂ）に実線の矢印にて示す）、成形品１５表面に対して略垂直に配向した金属層１２の金属光は微小な反射（微反射１６）となる（図１（ｂ）に点線の矢印にて示す）。このように、金属光を強く反射する金属層１２と、微小に反射する金属層１２が微視的に分散配置されるため、キラキラ感としてメタリック質感が得られる。ここで、金属層１２が成形品１５表面に対し略垂直に配向した場合、金属層１２は成形品１５と比較して著しく薄いため、強い反射光を発しないことが特徴である。
【００４２】
以上のように、本実施の形態においては、金属層１２を透明樹脂層１３によって挟み、平均粒子径を３０〜１００μｍ、アスペクト比を１．５〜２０とすることにより、樹脂組成物による成形品に対して全体として金属粉１１の配向ムラに起因する反射光の輝度の差の発生を抑制することができ、かつ、微視的な粒子感を保持させることができるため、メタリック感を損なうことがない金属粉含有樹脂組成物を得ることができる。
【００４３】
以下、金属粉の寸法適正値について、実験により導き出した結果について説明する。実験は、形状の異なる金属粉１１を製造し、この金属粉１１を含有させた樹脂組成物を用いて成形し、成形品における金属粉１１の反射光の輝度の差の発生を評価することによって行った。以下、順次説明する。
【００４４】
厚さ２５μｍのポリエステルフィルムの片面に、ポリアリレート樹脂を、ダイコート法により数種の厚さ（１〜３５μｍ）に形成し、該ポリアリレート樹脂層上に、真空蒸着により厚さ約６００ÅのＡｌ薄膜層を形成し、さらに該Ａｌ薄膜層上に、ポリアリレート樹脂を、ダイコート法により数種の厚さ（１〜３５μｍ）に形成した。
【００４５】
次に、前記ポリエステルフィルムから、ポリアリレート樹脂層と蒸着Ａｌ薄膜層とポリアリレート樹脂層とが一体となった積層体をロール巻きしながら剥離し、マイクロメーターによって厚みを測定した後、裁断して適切な大きさにカットした後、ボールミルと振るい分けを繰り返すことで、数種の平均粒子径（１５〜１５０μｍ）となるよう調整し、金属粉を得た。
【００４６】
得られた金属粉を透明ＡＢＳ樹脂に対して０．５重量部添加し、約２３０℃で約５分間スクリュー圧をかけて均一に分散させた後、射出成形して樹脂成形品を得た。ここで、実験に用いた樹脂成形品は、厚さを１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍに階段状に変化させた縦横６０ｍｍの平板であり、厚さ３ｍｍ側にゲートを１点形成することにより、ウエルドラインやフローマークが出やすい形状に設定した試験用の成形品である。
【００４７】
評価方法は、目視による官能評価で、評価個所は、厚さ１ｍｍ側の中央に現れるウエルドライン上の反射光の輝度の差、厚さの変化する部分に現れる反射光の輝度の差を評価した。評価は、反射光の輝度の差が発生しない又はかすかに発生する程度（実用上問題ない程度）、かつ、メタリック感を保有している場合は○、反射光の輝度の差の発生は抑制されているが、メタリック感が損なわれている場合は△、メタリック感はあるが、反射光の輝度の差が目立つ場合は▽、反射光の輝度の差があり、かつ、メタリック感もない場合は×とする。
【００４８】
結果を下記表１に示す。表１において、表中の上段はアスペクト比、下段は評価結果で
ある。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
表１からわかるように、金属粉の平均粒径が１５μｍより小さいと、アスペクト比は小さくなるが、全体的に白っぽくなり、メタリック感は得られない。一方、金属粉の平均粒径が１００μｍより大きくなると、メタリック感が得られる傾向はあるが、アスペクト比を小さくしても、反射光の輝度の差を解消することはできない。
【００５１】
結果として、平均粒子径を３０〜１００μｍ、アスペクト比を１．５〜２０の範囲内でメタリック感を得ることができ、反射光の輝度の差の発生を抑制できることが可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる金属粉含有樹脂組成物は、メタリック感の低下を抑えつつ、ウエルドラインやフローマークが発生した場合でも反射光の輝度の差の発生を抑制することが可能となるので、家電製品等、外観品位を求められる樹脂成形品に適用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１１  金属粉
１２  金属層
１３  透明樹脂層
１４  樹脂組成物
１５  成形品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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