JPH0699594B2 - 樹脂成形品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カメラ、VTR、OA機器、電気カミソリ、化粧
品等の内・外装材、容器などに使用される樹脂成形品に
関する。

〔従来の技術〕 従来より熱可塑性樹脂と光沢のある外観を賦与するため
の充填材として例えば金属粒子を混合、溶融成形した成
形品は数多く知られている。これら成形品には光沢賦与
粒子の形状により２つの類型がある。その第１は、特開
昭58-37045号公報で開示されているような微粉乃至超微
粉の金属粒子を充填することによって全面が一様な金属
調すなわちメタリック調の外観を呈する成形品である。
この成形品を射出成形により製造する場合、金型内での
溶融樹脂の流動断面は、第２図及び第３図に示したよう
に、流動過程（第２図）で流れ先端に金属粒子の含まれ
ない層22ができるため、流れ同志の合わさり目に樹脂だ
けのウエルドマーク23（第３図）が形成される。このウ
エルドマークは金属粒子を含まないために、光を吸収し
て黒く見え外観を著しく損なう。従って、この様な成形
品は、カメラ外装カバーのような高級モールド品として
は使用し得ないものであった。

その第２の類型は平均相当径30μｍ以上で平均形状比1/
10以下の金属片状粉を用いたものである。この成形品
は、樹脂と金属片状粉との混練及び成形の際に片状粉が
せん断力を受け破壊されてしまう。破壊されなければ、
成形品のウエルドマークは目立ちにくくなるが、破壊さ
れると、やはり前述した第１の類型にみられるように、
ウエルドマークを目立たせる結果となる。

因みに、平均相当径50μｍ、平均形状比1/10以下のアル
ミニウム片状粉の混練成形前後の粒度分布を第４図及び
第５図に示す。この場合も、ウエルドマークが目立つよ
うになり、複雑形状の高級モールド品に使用するのは難
しい。

また、ウエルドマークのほか、成形品外観不良の要因と
しては、ツヤムラ、ヒケ、シルバーストリーク等があ
る。例えば、基本肉厚2mmの成形品に、第６図に示した
1.5mmの局部的な薄肉部が存在すると、例えばポリカー
ボネート樹脂成形品の場合、外観部61に５〜10μｍの段
差が生じ、ツヤムラとして見える。また、基本肉厚2mm
の成形品に、第７図に示した3.0mmの局部的な厚肉部が
存在すると、やはり外観部71に５〜10μｍの段差が生
じ、ヒケとして目立つ。

この様なツヤムラやヒケを目立たせないために、従来か
ら高型温度成形を行なうことが試みられてきたが、高型
温度成形を行なうと成形時間が長くなり、生産性が低下
するし、、ツヤムラやヒケは多少は目立たなくなるが、
完全に消し去ることはできない。

このため、外観不良を解消する手段として、塗装等の二
次加工を必要としたり、外観不良を出さないための設計
の調整を行なってきたが、製品の設計制約は非常に大き
くなっていた。

また、射出成形だけで最終成形品を得る場合のもう１つ
の問題として、樹脂自体の表面硬度が低く、キズがつき
易い点が挙げられる。一端キズがつくと、外観に著しい
影響を与え、高級感を損なうことが多く見られた。

〔発明の目的及び概要〕

本発明の第１の目的は、光沢賦与粒子を充填した従来の
樹脂成形品にみられるウエルドマーク等による外観不良
をなくした樹脂成形品を提供することにある。

本発明の第２の目的は、この様なウエルドマークをなく
すと共に、ツヤムラ、ヒケ、シルバーストリーク等によ
る外観不良を目立たなくさせ、しかもキズがついた場合
にも外観に著しい損傷を与えることのない樹脂成形品を
提供することにある。

本発明の第３の目的は、この様な外観不良をなくすと共
に、カメラ外装カバー、VTRカバー等の複雑形状の高級
モールド品にも使用し得る優れた外観、即ち晴天の夜空
に散りばめられて輝く銀河の如き（以下、銀河調とい
う）外観を有する樹脂成形品を提供することにある。

本発明の第４の目的は、成形品の製品設計に際し、外観
不良を解消するための設計制約を排除することのできる
樹脂成形品を提供することにある。

熱可塑性樹脂100容量部に対して、平均相当径10〜300μ
ｍ、平均形状比1/8〜１の光沢を有する粒子0.05〜5.0容
量部含有する組成物を用い、前記組成物を型で成形する
際、前記型内で組成物同士が合わさるようにして形成さ
れる樹脂成形品であって、反射率が前記光沢を有する粒
子を含まない状態よりも25〜80％高く、かつウエルドマ
ークのないことを特徴とする本発明の樹脂成形品によっ
て達成される。

〔発明の具体的説明及び実施例〕

本発明で使用する前記光沢を有する粒子（以下、光沢粒
子という）は、平均相当径10〜300μｍ、平均形状比1/8
〜１の粒子である。

ここで平均相当径とは、光沢粒子の最長径と最短径の算
術平均を相当径とし、試験粒子群についてこの相当径を
平均した値をいう。相当径の測定は、成形品の状態乃至
は成形品を溶剤に溶かした状態で、ガラス板上に載せ、
粒子分布測定器ルーゼックス（商品名、日本レギュレー
タ（株）製）を用いて行なうことができる。

また平均形状比とは、粒子の最長径と最短径との比、即
ち（最短径）／（最長径）の算術平均である。平均形状
比の算出には、やはり粒子分布測定器ルーゼックス等を
用いることができる。

光沢粒子を球と仮定し、球の中心間距離が全て同じに分
散している系においては、光沢粒子の平均間隙は次式
（１）で表わされる。

式（１）中、 D:光沢粒子の平均間隙 R:光沢粒子の平均相当径 V:熱可塑性樹脂と光沢粒子の合計体積に対する全光沢 粒子の体積比 Ｄはウエルドマークの目立ちぐあいの指数であり、Ｄが
大きくなるとウエルドマークは目立ちにくくなる。即
ち、通常メタリックモールドのウエルドマークの巾は30
μｍ以下であるため、Ｄを 35μｍより大きくすればウエルドマークは目立ちにくく
なる。

Ｄが35μｍ以上となり、しかも銀河調外観を呈するのに
最適な平均担当径は、10〜300μｍである。平均相当径
が10μｍ未満であると、ウエルドマーク等外観不良が目
立つと共に、一つ一つの粒子が視覚で判別しがたく、単
に色調を変えるだけになる。またキズを目立たせなくす
る効果も小さい。

平均相当径が300μｍを超えると、光沢粒子が異物の様
に見え外観バランスを損ない外観は得られなくなる。平
均相当径の特に好ましい範囲は、20〜100μｍである。

また、本発明で使用する光沢粒子の平均形状比を1/8〜
１としたのは、1/8未満であると、混練成形の際光沢粒
子の破壊が起き易く、ウエルドマークが目立ち易くなる
ためである。平均形状比は、特に1/3〜１のときが好ま
しい。

更に、光沢粒子の含量は熱可塑性樹脂100容量部に対し
て0.05〜5.0容量部であることが必要であるが、とりわ
け0.3〜3.0容量部であることが好ましい。光沢粒子の量
が0.05容量部より少ないと粒子がまばらになりすぎて外
観不良やキズの目立ちをなくす効果が余り得られない。
5.0容量部より多いと粒子の色調が成形品の色調を決め
るような状態になり銀河調外観を作り得ない。

また、本発明の樹脂成形品において、外観不良をなく
し、優れた外観を形成するためのもう１つの必須の条件
として、樹脂成形品の反射率が、光沢粒子を含まない状
態よりも25〜80％高くなっていることが挙げられる。

ここで、反射率は、ホトニックセンサー（商品名，フオ
トニクス社製）を用い、成形品を支持台に載せプローブ
を垂直に配置し光を投光し、反射した光を測定する方法
で測定した反射率をいう。

この反射率の上昇率が25％未満では、外観不良やキズの
目立ちを解消するのに不十分であり、また銀河調外観を
呈するのが不完全になる。

本発明に使用する光沢粒子は、表面に光沢を有している
粒子であればその基材を問わない。例えば少なくとも表
層部分が、アルミニウム、すず、銅、鉄などの金属、こ
れらの金属を基質とする黄銅、ステンレス、等の合金、
マイカ、ある種の貝殻、複屈折を起す様な無機乃至は有
機ポリマー結晶、けい光体などからなる光沢粒子を使用
することができる。

例えば、アルミニウム粒子を使用すると銀色のキラキラ
した外観、黄銅粒子を使用すると金色のしっとりした外
観が得られる。また、金属粒子の表面の光沢観を変化さ
せることでも多様な外観を形成することができる。

本発明において使用される熱可塑性樹脂は例えばアクリ
ル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン等ポリオレ
フィン系樹脂、塩化ビニル樹脂、メチルペンテン樹脂、
ポリカーボネート樹脂、共重合ポリエステル、共重合ポ
リアミド、ABS等の樹脂で相互に混合されていたり着色
されていてもよい。また、本発明の樹脂成形品に着色剤
を例えば樹脂100容量部に対して0.1〜12.0容量部混合す
ることで更に多様な外観を形成できる。

また、本発明の効果を損わない範囲内で、熱可塑性樹脂
に配合しうる各種の安定剤、離型剤、帯電防止剤、難燃
剤等を添加することができる。

本発明の樹脂成形品は、射出成形や射出圧縮成形で製造
される場合、特に効果を発揮するものであるが、押出し
成形など他の溶融成形法でもよい。

メタリック外観の成形においては、外観不良の１つであ
るシルバーストリークが発生し易いことが以前より言わ
れているが、乾燥時間を２時間以上とすること及び金型
温度を下げないようにすることを守れば、銀河調外観の
場合シルバーストリークは発生しない。また金属調外観
の場合、ピンポイントゲートはシルバーストリークを発
生させ易いが、本発明の銀河調外観の場合は、ピンポイ
ントゲートでもシルバーストリークは発生しない。

熱可塑性樹脂と光沢粒子は予め樹脂を溶融させて混合し
た組成物、例えばペレットとして使用することが、成形
品中に光沢粒子を均一に分散させるため好ましい。

以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ 第１図（（ａ）平面図（ｂ）Ａ−Ａ′断面図）に示した
樹脂成形品１を射出成形した。成形品１はたて100mm、
よこ80mmの平板で、基本肉厚が1.6mm、厚肉部2,3の厚み
がそれぞれ2.6mm、2.0mmで薄肉部4,5の厚みがそれぞれ
1.2mm、0.8mmであり、着色ABS樹脂100容量部に対し、平
均相当径52μｍ、平均形状比1/3.7のアルミニウム粒子
を1.0容量部含有し、下記の成形条件により成形され
た。

得られた成形品の反射率は、アルミニウム粒子を含まな
い状態よりも56.7％高められており、ウエルドマーク、
ツヤムラ、ヒケ等の外観不良もなく、キズもつきにく
く、外観としてもカメラカバーに十分使用できるキラキ
ラと輝く高級外観が得られた。

実施例2,3 使用したアルミ粒子の平均相当径を92μｍ又は210μｍ
に変えた以外は実施例１と同様にして成形品を得た。得
られた成形品は、実施例１と同様に外観不良がなく、高
級な外観を呈した。

実施例4,5 アルミ粒子の含量をABS樹脂100容量部に対して、0.1容
量部又は2.5容量部に変えた以外は実施例１と同様にし
て成形品を得た。得られた成形品は、実施例１と同様に
外観不良がなく、高級な外観を呈した。

実施例6,7 アルミ粒子の平均形状比を1/7.2又は1/1.6に変えた以外
は実施例１と同様にして成形品を得た。得られた成形品
は、実施例１と同様に外観不良がなく、高級な外観を呈
した。

実施例８ 着色ポリカーボネート樹脂100容量部と平均形状比1/1.6
（平均相当径42μｍ）のアルミ粒子を1.5容量部の材料
を用い実施例１の成形品を作った、得られた成形品の反
射率上昇率は28％であった。得られた成形品は実施例１
と同様に外観不良がなく、高級外観を呈した。

比較例１ 着色ABS樹脂100容量部に対し、平均相当径８μｍ、平均
形状比1/1.4のアルミニウム粒子を0.03容量部含有し、
実施例１と同様の成形条件により成形した。

得られた成形品の反射率はアルミニウム粒子を含まない
状態より７％高められていた。

しかし、ウエルド、ツヤムラ、ヒケ等が目立ちキズつき
方も通常のABSとさ程変わらず、高級外観を呈するもの
としては使用しえないものであった。

比較例２ 実施例１と同様なことをアルミニウム粒子を含まないAB
S樹脂にて行った。ツヤムラ、ヒケ等がはっきりと目立
ち、製品としては使用しえない程度のものであった。
（表面硬度3B） 〔発明の効果〕 本発明の樹脂成形品は、ウエルドマークがなく、ツヤム
ラ、ヒケ、シルバーストリーク等による外観不良がな
く、しかもキズによる外観の著しい損傷がなく、従来達
成し得なかった、カメラ外装カバー、タイプライター外
装、OA機器外装等の高級モールド品にも使用し得る銀河
調外観を呈し、プラスチック外観デザインの枠を広げる
ことが可能となる。特に、染料着色された熱可塑性樹脂
を使用した場合にその効果は著しく、複雑形状品にも応
用できる。

また、外観不良を緩和するための設計の制約が解除さ
れ、設計の自由度を広げられ、生産性も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は実施例において作製した本発明の樹脂成
形品の平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）中Ａ−Ａ′
断面図である。 第２図は従来の金属充填樹脂の流動断面図、第３図は金
属充填樹脂の成形後断面図、第４図及び第５図は平均形
状比1/10以下の光沢粒子を用いた場合の成形前後におけ
る粒度分布（頻度分布）を示すグラフである。 第６図及び第７図は、それぞれ、樹脂成形品におけるツ
ヤムラ、ヒケ等の発生箇所を示すための断面図である。 １……樹脂成形品、2,3……厚肉部、4,5……薄肉部、21
……金属粉、22……樹脂のみの層、23……ウエルドマー
ク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂100容量部に対して、平均相
   当径10〜300μｍ、平均形状比1/8〜１の光沢を有する粒
   子0.05〜5.0容量部含有する組成物を用い、前記組成物
   を型で成形する際、前記型内で組成物同士が合わさるよ
   うにして形成される樹脂成形品であって、反射率が前記
   光沢を有する粒子を含まない状態よりも25〜80％高く、
   かつウエルドマークのないことを特徴とする樹脂成形
   品。