(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂と顔料とを含む不透明材料からなる不透明基材と、合成樹脂と光沢粒子とを含む透明材料からなり、かつ、前記不透明基材の表面に積層された透明層とを備え、
前記不透明基材を構成する前記合成樹脂はポリプロピレンを含み、前記透明層を構成する前記合成樹脂はポリプロピレンとポリエチレンとＥＰゴムとを含む、装飾樹脂成形体。
【請求項２】
前記透明層は顔料を含む、請求項１に記載の装飾樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車の内・外装材，電気製品のボディまたは各種容器等に用いられる樹脂成形体の表面に金属光沢等を付与した、装飾樹脂成形体に関する。なお、本発明の説明または従来技術の説明で用いる「金属光沢等」には、金属粒子，鉱物粒子または貝殻粒子等のような光沢粒子で得られる光沢の全てが含まれるものとする。
【０００２】
【従来の技術】
従来の装飾樹脂成形体の一例が、特開昭６２−９５３４５号公報や特開平９−１６４５４３号公報に開示されている。
【０００３】
これらの従来技術は、いずれも光沢粒子が混入された熱可塑性樹脂を用いて装飾樹脂成形体の全体を射出成形し、成形体の表面に現れた光沢粒子の光反射を利用して金属光沢等を得るようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、光沢粒子が混入された熱可塑性樹脂によって装飾樹脂成形体の全体を成形するようにしていたが、金属光沢等に寄与する光沢粒子は、成形体の表面に露出したものに限られていたので、光沢粒子の無駄が多く、コスト高であるという問題があった。また、成形体の表面にある光沢粒子だけでは、奥行き感のある金属光沢等を得られないという問題もあった。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、光沢粒子の無駄を減少できるとともに、奥行き感のある金属光沢等を得ることができる、装飾樹脂成形体を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明は、「合成樹脂と顔料とを含む不透明材料からなる不透明基材と、合成樹脂と光沢粒子とを含む透明材料からなり、かつ、不透明基材の表面に積層された透明層とを備え、不透明基材を構成する合成樹脂はポリプロピレンを含み、透明層を構成する合成樹脂はポリプロピレンとポリエチレンとＥＰゴムとを含む、装飾樹脂成形体」である。
【０００７】
この発明では、装飾樹脂成形体を構成する不透明基材および透明層のうち、透明層にのみ光沢粒子を混入すれば足りるので、光沢粒子の無駄を防止できる。また、透明層においては、外部からの光が深部にまで入り込み、この光が深部にある光沢粒子で反射されるので、奥行き感のある金属光沢等を得ることができる。さらに、不透明基材の顔料によって装飾樹脂成形体の色彩を調整できる。
また、この発明では、ポリプロピレンによって装飾樹脂成形体に耐熱性を付与でき、ポリエチレンおよびＥＰゴムによって装飾樹脂成形体に柔軟性を付与できる。また、不透明基材および透明層は、いずれもポリプロピレンを含むので、両者を強固に接合（融着）できる。
【００１０】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、「透明層は顔料を含む」ことを特徴とする。
【００１１】
この発明では、透明層にも顔料を混入しているので、光沢粒子によって透明層が白っぽく見えるのを防止でき、落ち着いた色調を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、この発明が適用された装飾樹脂成形体１０は、自動車の内・外装材，電気製品のボディまたは各種容器等に用いられるものであり、強度を得るための不透明基材１２と、「奥行き感のある金属光沢等」を得るための透明層１４とによって構成される。
【００１３】
不透明基材１２（図１）は、合成樹脂と顔料とを含む不透明材料１６によって、板状，箱状またはブロック状等のような用途に応じた任意の形状に形成される。
【００１４】
不透明材料１６を構成する合成樹脂としては、ポリプロピレンの単体や、ポリプロピレンとアクリル，スチレン，塩化ビニル，ポリカーボネート，ポリエステル，ポリアミドまたはＡＢＳ等のような熱可塑性樹脂との混合体を用いることが可能であるが、成形性，耐熱性，強度およびコスト等を総合的に勘案すると、ポリプロピレンを主体とすることが好ましい。一方、不透明材料１６を構成する顔料としては、有機または無機の各種のプラスチック顔料を用いることが可能である。
【００１５】
透明層１４（図１）は、透明（半透明を含む）の合成樹脂と金属光沢等を発する光沢粒子１８ａと顔料とを含む透明材料１８によって、不透明基材１２の表面に均一厚さで積層されたものであり、透明層１４の表面には、１０〜１００μｍ程度の梨地状の凹凸が設けられる。
【００１６】
透明層１４の厚さは、特に限定されるものではないが、「光沢粒子１８ａを無駄にすることなく、奥行き感のある金属光沢等を得る」という観点からは、０．５〜２ｍｍ程度に設定されることが好ましい。透明層１４の厚さが２ｍｍよりも厚ければ、光沢粒子１８ａの無駄が多くなり、０．５ｍｍよりも薄ければ、奥行き感のある金属光沢等を得るのが困難だからである。
【００１７】
透明材料１８を構成する合成樹脂としては、成形性，耐熱性，意匠性およびコスト等を総合的に勘案した結果、「ポリプロピレンとポリエチレンとＥＰゴム（ＥＰＲまたはＥＰＤＭ）とを混合した混合体」が用いられるが、この混合体には、アクリル，スチレン，塩化ビニル，ポリカーボネート，ポリエステル，ポリアミドまたはＡＢＳ等のような熱可塑性樹脂をさらに混合してもよい。なお、ポリプロピレンとしては、透明性および平滑性に優れた「ランダム型のポリプロピレン」を用いることが好ましく、ポリエチレンとしては、透明性，耐衝撃性および耐分解性（放射線に対する）に優れた「メタロセン触媒を用いたポリエチレン」を用いることが好ましい。
【００１８】
「ポリプロピレンとポリエチレンとＥＰゴム（ＥＰＲまたはＥＰＤＭ）とを混合した混合体」の調製方法は、特に限定されるものではないが、市販材料を用いた簡単な方法として、「ＲＴＰＯ（３０〜６０％のＥＰＲ分を含むポリプロピレン）とＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）とＴＰＯ（４０〜６０％のＥＰＤＭを含むポリプロピレン）とを所定割合で混合する方法」を例示することができる。
【００１９】
透明材料１８を構成する光沢粒子１８ａは、透明または半透明の合成樹脂中に均一に散在されたものである。このような光沢粒子１８ａとしては、アルミニウム，すず，銅，鉄，ステンレス，黄銅，チタン，シリカ，ガラス，マイカ，貝殻粒子等のような光を反射し得る様々な粒子を用いることができる。光沢粒子１８ａのサイズおよび形状は、特に限定されるものではないが、アルミニウム粒子を用いる場合には、たとえば平均粒子径が４０〜８０μｍ程度の円盤状に形成される。
【００２０】
透明材料１８を構成する顔料は、光沢粒子１８ａによって透明層１４が白っぽく見えるのを防止するためのものであり、不透明材料１６を構成する顔料と同色または異色のものが用いられる。ただし、透明層１４の透明性が損なわれると「奥行き感のある金属光沢等」を得られなくなるので、透明材料１８における顔料の混入量は多過ぎてはならない。したがって、装飾樹脂成形体１０の色彩は、主として不透明材料１６を構成する顔料によって決まるが、透明材料１８を構成する顔料によっても調整可能である。
【００２１】
以下には、装飾樹脂成形体１０を図２に示すようなスタンピング成形装置２０を用いて製造する方法について説明する。ただし、以下の方法では、不透明材料１６として、「ポリプロピレンに顔料を混入したもの」を用い、透明材料１８として、「ポリプロピレンとポリエチレンとＥＰゴム（ＥＰＲまたはＥＰＤＭ）との混合体に光沢粒子１８ａと顔料とを混入したもの」を用いるものとする。また、透明層１４の表面には、３０μｍ程度の梨地状の凹凸を形成するものとする。
【００２２】
スタンピング成形装置２０（図２）は、キャビティＡを構成する第１型２２と第２型２４とを含み、第１型２２にはキャビティＡと押出機のノズル２６とを連通するゲート２８が形成される。また、第２型２４のキャビティ構成面２４ａには、３０μｍ程度の梨地状の凹凸が形成される。
【００２３】
装飾樹脂成形体１０を製造する際には、まず、図示しない押出成形装置等を用いて透明材料１８からなるシート３０（図２）を製造し、このシート３０をスタンピング成形装置２０の第１型２２に装着する。このシート３０は、装飾樹脂成形体１０の透明層１４となるものであり、その厚さは、透明層１４の厚さとほぼ同じ厚さ（０．５〜２ｍｍ程度）に設定される。
【００２４】
続いて、図２に示すように、ノズル２６からキャビティＡ内に加熱・溶融された不透明材料１６を押し出し、第１型２２と第２型２４とを型締めする。すると、図３に示すように、第２型２４のキャビティ構成面２４ａに押されたシート３０が加熱・溶融された不透明材料１６に押し当てられ、シート３０と第１型２２との間に不透明基材１２が形成される。
【００２５】
そして、シート３０からなる透明層１４と、不透明材料１６からなる不透明基材１２とを冷却・硬化させ、その後、装飾樹脂成形体１０をキャビティＡから離型する。
【００２６】
この製造方法において、シート３０となる透明材料１８（図１）には、耐熱性に優れたポリプロピレンが含まれているため、シート３０が加熱・溶融された不透明材料１６（図２）に押し当てられたとしてもシート３０が熱により変色される心配はない。
【００２７】
また、シート３０となる透明材料１８（図１）には、軟化材として機能するポリエチレンとＥＰゴムとが含まれているため、シート３０が第２型２４のキャビティ構成面２４ａに押し当てられると、シート３０すなわち透明層１４の表面には、キャビティ構成面２４ａの梨地状の凹凸が高精度で転写される。
【００２８】
さらに、不透明基材１２となる不透明材料１６および透明層１４となる透明材料１８の両方にポリプロピレンが含まれているので、不透明基材１２と透明層１４とが強固に融着され得る。
【００２９】
この実施例によれば、透明層１４に混入された光沢粒子１８ａによって金属光沢等を得ることができるので、不透明基材１２には光沢粒子１８ａを混入させる必要はなく、光沢粒子１８ａの無駄をなくして製造コストを低減できる。また、透明層１４においては、外部からの光が深部にまで入り込み、この光が深部にある光沢粒子１８ａで反射されるため、奥行き感のある金属光沢等を得ることができる。
【００３０】
そして、不透明基材１２および透明層１４に含まれる顔料の色や配合率を調整することによって装飾樹脂成形体１０の色彩を容易に調整できる。さらに、透明層１４の表面に梨地状の凹凸を形成するようにしているので、表面光沢を抑えることができ、落ち着いた金属光沢等を得ることができる。
【００３１】
なお、透明層１４の表面には、傷付性を改良するために、ウレタン樹脂等によって透明塗装が施されてもよいし、また、不透明材料１６には、不透明基材１２の強度を高めるために、ガラス繊維，炭素繊維またはタルク等の補強材が混入されてもよい。
【００３２】
発明者等は、以下の実験により、装飾樹脂成形体を構成するシートの組成と、シートおよび装飾樹脂成形体の特性との関係を調べた。
実験１：シートの製造
＜製造方法＞
以下の仕様の押出機およびダイを用いて、［表１］の組成を有するシート（厚さ０．８ｍｍ，幅３８０ｍｍ）を製造した。
押出機：４０ｍｍφ，Ｌ／Ｄ＝２４，押出温度２３０℃
スクリーン（金網）４０メッシュ１枚＋６０メッシュ１枚
押出量１５kg／Ｈ
ダイ  ：コートハンガータイプ構造，リップ厚２ｍｍ，リップ幅４２０ｍｍ
【００３３】
【表１】
0004108375.tif 000002
【００３４】
＜シートの特性評価＞
シート(a)はグレー色であり、シート自体に金属光沢が認められた。シート(b)はグレー色であり、シート自体には金属光沢が認められなかった。シート(c)〜(j)は半透明であり、シート自体には金属光沢が認められなかった。
【００３５】
これより、シート自体で、グレー調の金属光沢を出すには、アルミ添加量が２％以上必要であることがわかった。
実験２：装飾樹脂成形体の製造
＜製造方法＞
装飾樹脂成形体は、以下の方法により製造した。すなわち、木目込み部を有する金型（８０ｃｍ×１００ｃｍ）を備えるスタンピング成形装置を準備し、金型の木目込み部にシート端が載るようにして、表１のシートを金型に装着した。続いて、金型を閉じた後、不透明基材となる不透明材料をキャビティ内へ押し出した。そして、得られた装飾樹脂成形体を冷却した後、これを金型から離型した。
【００３６】
なお、不透明材料としては、日本ポリケム製のＰＰ  ＭＡ０３（ＭＦＲ＝２５ｇ／ｍｉｎ）にカーボン顔料を２％添加したＰＰ原料を用いた。
＜装飾樹脂成形体の特性評価＞
装飾樹脂成形体について、「金属調の良否」，「外観色」,「外観の良否」および「耐熱性の良否」を調べ、その結果を［表２］に示した。なお、耐熱性の良否は、１１０℃，５００Ｈの条件下で調べた。また、外観色については、目的とするグレー色を基準として、実際に得られた外観色の適否を評価した。
【００３７】
【表２】
0004108375.tif 000003
【００３８】
＜結果＞
(1)  シート(a)は通常のシート着色方法で着色したものであり、このシート(a)を用いた装飾樹脂成形体においては、良好な金属調を得られ、また、目的とする外観色（グレー色）を得られた。
【００３９】
(2)  顔料が添加されていないシート(c)〜(i)を用いた場合には、アルミ添加量が少なくても金属外観を得られたが、装飾樹脂成形体の外観が白っぽく見えた。
【００４０】
(3)  粒子径が大きいアルミを添加したシート(d),(i)では、アルミ粒子が目立ち過ぎるため、装飾樹脂成形体の外観がギラギラして見えた。
【００４１】
(4)  顔料（黒色）をわずかに添加したシート(j)では、アルミ添加による白っぽさが消え、装飾樹脂成形体の外観は良好であった。
【００４２】
(5)  ＰＥ系のシート(a)〜(d)では、耐熱性に劣るため、車両の内装材のような高度の耐熱性が要求される箇所には適用できないものになった。
【００４３】
(6)  ＰＰ系のシート(e),(f)では、装飾樹脂成形体の表面に皺が発生するため、装飾性の要求される箇所には適用できないものになった。
＜結論＞
この実験より、シート(j)を用いることによって、経済的および品質的に優れた装飾樹脂成形体を得られることがわかった。すなわち、一定品質の金属外観を持つ装飾樹脂成形体を製造する場合には、シート(a)を用いた場合に比べてアルミ添加量が少なくて済み、経済的であることがわかった。また、シートの色と不透明基材（ＰＰ）の色とが複合されることにより、目的とする表面色調（グレー色）を得られることがわかった。そして、シートの組成がＰＥ，ランダムＰＰおよびＥＰＲのブレンドであることから、木目込み部を有する複雑な形状の成形が可能となり、しかも、優れた耐熱性を得られることがわかった。そして、これらの特性より、自動車の内装材にも使用できることがわかった。
【００４４】
【発明の効果】
この発明によれば、装飾樹脂成形体が不透明基材と透明層とによって構成され、透明層に混入された光沢粒子によって金属光沢等を得られる。したがって、不透明基材には光沢粒子を混入する必要はなく、高価な光沢粒子の無駄を減らして製造コストを低減できる。
【００４５】
また、透明層においては、外部からの光が深部にまで入り込み、この光が深部にある光沢粒子で反射されるため、奥行き感のある金属光沢等を得られる。さらに、不透明基材および透明層に含まれる顔料の色や配合率を調整することによって装飾樹脂成形体の色彩を容易に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１実施例の製造工程（不透明材料の押出し）を示す断面図である。
【図３】図１実施例の製造工程（不透明基材の形成）を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…装飾樹脂成形体
１２…不透明基材
１４…透明層
１６…不透明材料
１８…透明材料
１８ａ…光沢粒子
２０…スタンピング成形装置
【図１】
0004108375.tif 000004
【図２】
0004108375.tif 000005
【図３】
0004108375.tif 000006