(57)【要約】      （修正有）【課題】燐片状金属粒子を有する熱可塑性樹脂を成形した、部分的に厚みが異なる射出成形品において、外観不良を生じることなくメタリック感を有する射出成形品を製造可能な着色材料を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂を主材とする着色コンパウンドであって、少なくとも燐片状金属粒子と揺変性付与機能を有する添加剤とを含有する構成とする。【選択図】図１
2013216729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも燐片状金属粒子と、揺変性付与機能を有する添加剤とを含有し、熱可塑性樹脂を主材とする着色コンパウンド。
【請求項２】
揺変性付与機能を有する添加剤がウレア結合を有することを特徴とする、請求項１に記載の着色コンパウンド。
【請求項３】
揺変性付与機能を有する添加剤が液状であることを特徴とする、請求項１もしくは２に記載の着色コンパウンド。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の着色コンパウンドを用いたことを特徴とするメタリック感を有する射出成形品。
【請求項５】
請求項４に記載の射出成形品からなるメタリック感を有する加飾部品。
【請求項６】
請求項５に記載の加飾部品を用いたことを特徴とする家電製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成型用熱可塑性樹脂に用いる着色材、添加剤、これらを含有する着色コンパウンド、該コンパウンドを用いた射出成形品からなる加飾部品、及び該加飾部品を用いた家電製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特に自動車分野、家電分野等において、塗装により熱可塑性射出成形品にメタリック感を付与し、加飾部品として用いてきた。しかし、近年、塗装工程において発生する揮発性有機溶剤を低減する気運が高まってきている。これに伴い、熱可塑性樹脂中にアルミニウム等の燐片状金属粒子を混入して射出成型することにより、塗装の代替とする試みが行われている。
【０００３】
熱可塑性樹脂中にアルミニウム等の燐片状金属粒子を混入して射出成型する際、ボスやリブ等がない平板状の形状に成形する場合には、成形品の表面に配向ムラが認識できないように成形条件を調整して成形すると、熱可塑性樹脂は金型内部を図３のように流れるため、燐片状金属粒子は熱可塑性樹脂の流れに沿って射出成形品の表面に対して略平行に配向する。しかしながら、ボスやリブ等が存在し、厚みが部分的に異なる形状に成形する場合には、金型キャビティ内における熱可塑性樹脂の流れに分流、合流が生じる。合流した後の熱可塑性樹脂は粘弾性が低いことから乱流状態となり、含有する鱗片状金属粒子の配向が部分的に略平行状態にならず、射出成形品の表面が部分的に明度が低下する、あるいは光源角度の変化に伴い明度変化が乏しくなり、十分なメタリック感が得られないなどの外観不良が生じる。
【０００４】
この課題に対し、例えば特許文献１では、鱗片状金属粒子のアスペクト比を３０以上とし、かつ射出成形品が有する溝部の深さを規定することで塗装と同様の高いメタリック感を有する成形品を得る手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２０５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、家電製品に用いられるようなボスやリブ等が存在し、部分的に厚みが異なる射出成形品に適用した場合には、外観不良を防止することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために本発明の着色コンパウンドは、少なくとも燐片状金属粒子と、揺変性付与機能を有する添加剤とを含有し、熱可塑性樹脂を主材として構成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、部分的に異なる厚みの形状を有する射出成形品であっても、含有する鱗片状金属粒子の配向が部分的に略平行状態となり、射出成形品において部分的に明度が低下する、あるいは光源角度の変化に伴い明度変化が乏しくなるなどの外観不良が生じることな
く、メタリック感を有する射出成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】射出成形品の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における射出成形品を得るための工程図
【図３】金型内部での熱可塑性樹脂の流れを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明は、少なくとも燐片状金属粒子と、揺変性付与機能を有する添加剤とを含有し、熱可塑性樹脂を主材として構成されることを特徴とする着色コンパウンドとしたものである。これにより、射出成形品として部分的に異なる厚みの形状を有するものであっても、射出成形品において部分的に明度が低下する、あるいは光源角度の変化に伴い生じる明度変化が乏しいなどの外観不良が生じることなく、メタリック感を有する射出成形品を得ることができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明の着色コンパウンドを射出成型して得られることを特徴とする射出成形品としたものである。これによって、メタリック感を有する加飾部品を得ることができる。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明の加飾部品を用いたことを特徴とする家電製品としたものである。これにより家電製品の外観品位向上を図ることができる。
【００１３】
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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
実施の形態１では、射出成形品の成形方法について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施の形態における射出成形品の断面図であり、図２は、射出成形品を得るための工程図である。
【００１６】
図１において、射出成形品１は、少なくとも燐片状金属粒子２、揺変性付与機能を有する添加剤３を含有する熱可塑性樹脂４からなる。
【００１７】
本実施の形態の射出成形品１の製造方法について図２を用いて説明する。
【００１８】
まず、材料の調整について説明する。
【００１９】
少なくとも、燐片状金属粒子２と、揺変性付与機能を有する添加剤３と、熱可塑性樹脂４のペレットとを、所定割合でタンブルミキサーに投入し、撹拌する。なお、このとき、ヘンシェルミキサー等の混合機を使用することもできる。また、他の添加剤（着色剤、滑剤、等）を投入してもよい。また、燐片状金属粒子２と、熱可塑性樹脂４とを混合機を用いて混合した後、後述する溶融・混練工程において、液体を直接添加する機能を有する押出機を用いて混合することもできる。
【００２０】
次に、熱可塑性樹脂４と燐片状金属粒子２と揺変性付与機能を有する添加剤３との混合材料を押出機のホッパーに投入する。混合材料はスクリューの回転により溶融・混練されながらノズル方向に移送される。ノズル方向に移送された混合材料は、ノズルに取り付けられたダイから押し出される。小さな穴から糸状に押し出された混合材料は水槽で冷却され、ペレタイザーによりペレットにカットされる。
【００２１】
次に、射出成形について説明する。
【００２２】
乾燥させて水分を除去したペレットを射出成形機のホッパーに投入する。なお、このとき、熱可塑性樹脂が吸湿性の低い材料であれば、乾燥工程を省くことも可能である。
【００２３】
混合材料は、シリンダー内でスクリューの回転により溶融・混練されながらノズル方向に移送される。金型を閉じた状態とし、混合材料を金型のキャビティ内に射出する。混合材料が金型のキャビティ内全体に充填して、金型を冷却し、混合材料を固化し、金型を開いて、射出成形品１を取り出す。
【００２４】
このとき、射出成形品１の表面に燐片状金属粒子の配向ムラが目視で認識できないようにするために、金型温度、シリンダー温度、射出速度、射出圧力、保圧時間、冷却時間等の各条件を、熱可塑性樹脂の種類、燐片状金属粒子の種類や添加量等に応じて、適宜調整する。
【００２５】
本発明に用いる熱可塑性樹脂としては、射出成型可能な熱可塑性樹脂であれば特に限定することなく使用できる。熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、メチルメタクリレート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、塩化ビニル等の樹脂が挙げられる。
【００２６】
また、本発明に用いる燐片状金属粒子としては、アトマイズにより得られた金属粒子を圧延した後、磨き処理して得られるアルミニウム粒子、透明樹脂もしくはフッ化マグネシウム等のハロゲン化金属化合物からなる層間に蒸着により積層されたアルミニウム層を含有する粒子、鉄を主成分とし、クロム、ニッケルを含有する金属粒子等を使用できる。
【００２７】
これらの燐片状金属粒子を金属酸化物等により被覆することも可能であるが、特に指定するものではなく、求める外観、コスト、等から自由に選択できる。また、複数種の燐片状金属粒子を混合して使用することも可能である。
【００２８】
燐片状金属粒子の混合量は、所望する成形品の色調に応じて調整するものであって、限定できるものではないが、０．５重量部以上、６．０重量部以下の範囲において、均一な配向の射出成形品を得ている。
【００２９】
また、所望の色調を得るために、燐片状金属粒子以外の着色剤を有していてもよい。着色剤はマイカ、ガラスフレーク等のパール材、有機顔料、無機顔料、染料等、特に指定するものではない。
【００３０】
発明に用いる揺変性付与機能を有する添加剤としては、変性ウレア、水素添加ひまし油ワックス、酸化ポリエチレン、アマイドワックス、重合アマニ油、ダイマ酸エステル、硫酸化物アミン塩、アマイドワックスと酸化ポリエチレンとの混合物等を用いることができる。揺変性付与機能を有する添加剤の混合量は、材料毎によって異なるため、限定できるものではないが、変性ウレアを３５重量％含有する揺変性付与機能を有する添加剤では、０．５重量部以上、３．０重量部以下の範囲において、均一な配向の成形品を得ている。なお、揺変性付与機能を有する添加剤と揺変性付与機能を有さない添加剤とを併用することも可能である。
【００３１】
また、本発明の着色ペレットは、付与したい機能に合わせて、繊維状フィラー、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、抗菌剤等を有していてもよい。
【００３２】
また、本実施の形態では、着色の方法として着色ペレットを例に挙げて説明したが、着色の方法は、マスターバッチ、ドライカラー等、特に指定するものではない。
【００３３】
また、本実施の形態では、射出成形品の形状は、品位をより精度よく評価するために、部分的に厚みを変化させた平板状（ボスやリブがない形状）に形成したが、形状は特に指定するものではない。
【００３４】
（実施の形態２）
実施の形態２では、品位の評価方法について説明する。
【００３５】
目視により、射出成形品の明度の均一度を官能的に評価した。得られた射出成形品の配向状態について、５０ｃｍ離れた状態で視認できるレベルを１とし、全く視認できないレベルを５として５段階に官能評価した。
【実施例】
【００３６】
実施例または比較例に用いる主な原材料を一括して挙げれば以下のとおりである。
＜熱可塑性樹脂＞
（１）ユーエムジー・エービーエス社製  Ｕ４００（Ｍ．Ｖ．Ｒ  ３ｇ／１０分）
（２）東レ社製ＡＢＳ樹脂  ＡＸ０５Ｘ０３（Ｍ．Ｆ．Ｒ  １５ｇ／１０分）
（３）ユーエムジー・エービーエス社製  ＥＸ１８Ｚ（Ｍ．Ｖ．Ｒ  ２２ｇ／１０分）
（４）東レ社製ＡＢＳ樹脂  ＡＸ０５Ｘ０８（Ｍ．Ｆ．Ｒ  ２９ｇ／１０分）
（５）東レ社製ＡＢＳ樹脂  ７００―Ｘ０１（Ｍ．Ｆ．Ｒ  ４０ｇ／１０分）
（６）東レ社製ＡＢＳ樹脂  ２５０―Ｘ１０（Ｍ．Ｆ．Ｒ  ４８ｇ／１０分）
＜燐片状金属粒子＞
（７）東洋アルミニウム社製  メタックスネオ  Ｎ１  （平均粒子径  ５ミクロン）
（８）東洋アルミニウム社製  メタックスネオ  Ｎ９  （平均粒子径  ２０ミクロン）
（９）東洋アルミニウム社製  メタックスネオ  Ｔ５  （平均粒子径  １７ミクロン）
（１０）東洋アルミニウム社製  メタックスネオ  Ｔ１  （平均粒子径  ２７ミクロン）（１１）エカルト社製  マスターセーフ  ＭＰ１５−２０  （平均粒子径  １５ミクロン）
（１２）エカルト社製  マスターセーフ  ＭＰ１６−２０  （平均粒子径  １６ミクロン）
（１３）エカルト社製  マスターセーフ  ＭＰ２９−２０  （平均粒子径  ２９ミクロン）
（１４）尾池イメージング社製  エルジーネオ  ＃３２５  （平均粒子径  ４４ミクロン）
（１５）尾池イメージング社製  エルジーネオ  ＃５００  （平均粒子径  ３０ミクロン）
（１６）ＪＤＳＵ社製  ＳｐｅｃｔｒａＦｌａｉｒ  （平均粒子径  ２０ミクロン）
＜揺変性機能付与剤＞
（１７）楠本化成社製  ウレア系沈降防止剤ディスパロンＧＴ―１００１（主成分  変性ウレア）
（１８）共栄社化学社製  タレ止め・沈降防止剤  フローノンＳＡ―３００Ｈ（主成分  酸化ポリエチレン）
＜顔料分散剤＞
（１９）カチオン性高分子分散剤  日本ルーブリゾール社製  ＳＯＬＰＬＵＳ  ＤＰ３２０
（２０）アニオン性高分子分散剤  ビックケミ―・ジャパン製  ＢＹＫ−Ｐ４１０２
（２１）両極性分散剤  味の素ファインケミカル社製  アジスパーＰＢ８２１
＜カップリング剤＞
（２２）アルミニウム系カップリング剤  味の素ファインケミカル社製  ブレンアクトＡＬ−Ｍ
［射出成形品の評価結果］
表１は、１種類の添加剤を混合した射出成形品からなる加飾部品（Ｐ１〜Ｐ３０）の構成及び明度の均一度を評価した結果を示す。表２は、複数種類の添加剤を混合した射出成形品からなる加飾部品（Ｐ３１〜Ｐ６０）の構成及び明度の均一度を評価した結果を示す。表１及び表２の「熱可塑性樹脂」、「光輝剤」、「添加剤」の欄中に記載した（１）〜（２２）は、上述した原材料の番号を示す。
【００３７】
【表１】
2013216729.tif 000003
【００３８】
【表２】
2013216729.tif 000004
【００３９】
本発明に係る加飾部品は、少なくとも燐片状金属粒子と、揺変性付与機能を有する添加剤と、熱可塑性樹脂からなる加飾部品であることを特徴とするものである。
【００４０】
揺変性付与機能を有する添加剤を用いた場合、明度の均一度の官能評価結果が３以上となり、良好な配向状態の射出成形品を得た。特に、変性ウレアを主成分とする揺変性付与機能を有する添加剤を用いた場合は、明度の均一度の官能評価結果が４以上となり、十分なメタリック感を有する射出成形品を得ることができた。
【００４１】
この効果は、揺変性付与機能を有する添加剤の量に比例して増大したものの、過度に添加すると溶融・混練加工性が低下した。
【００４２】
また、揺変性付与機能を有する添加剤と揺変性付与機能を有さない添加剤とを併用した場合には、添加剤の総量を５．０重量部以下にすると同様に良好な結果を得ることができた。一方で、揺変性付与機能を有する添加剤と揺変性付与機能を有さない添加剤とを併用する場合、添加剤の総量を５．０重量部以上にすると、加工性の低下に加えて、射出成形品に、いわゆるシルバーストリーク等の成形不良が発生し、良品を得ることができなかった。
【００４３】
このことは、射出された熱可塑性樹脂が、キャビティ内で異なる流れの樹脂と合流し、流動が低減した時点で、熱可塑性樹脂中に含有される揺変性付与機能を有する添加剤が互いに結びつき、網目状構造物を形成することにより、熱可塑性樹脂の溶融粘度を急速に回復させ、系全体をゲル化し、略平行状態にある燐片状金属粒子の配向状態を保全することに起因する。
【００４４】
一方、揺変性付与機能を有する添加剤を添加しない場合には、揺変性付与機能を有さない添加剤のみを単種で、もしくは複数種を併用して用いると、射出成形品中において燐片状金属粒子の配向が保全されず、射出成形品において部分的に明度が低下する、あるいは光源角度の変化に伴い生じる明度変化が乏しいなどの外観不良が生じ、メタリック感を有する射出成形品を得ることができなかった。このとき、明度の均一度の官能評価結果は２以下であった。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる着色コンパウンドは、十分なメタリック感を有する射出成形品を得ることができ、自動車分野、家電分野等、デザイン性を重視する加飾部品に利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  射出成形品
２  燐片状金属粒子
３  揺変性付与機能を有する添加剤
４  熱可塑性樹脂
【図１】
2013216729.tif 000005
【図２】
2013216729.tif 000006
【図３】
2013216729.tif 000007