JP2001002948A - 樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鏡面金属光沢感を有する、意匠外観に優れた
金属調樹脂成形品を容易に提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂に、金属または合金をガラ
スフレークの表面にスパッタリング法によってコーティ
ングした顔料を配合してなる、鏡面金属光沢感を有する
意匠外観に優れた樹脂成形品を製造することができる樹
脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、バイクなどの
車両関係、ＯＡ機器、テレビ、ＶＴＲなどの電気機器、
カメラ、化粧品容器や建築内外装の樹脂成形品に好適な
鏡面金属光沢を有する樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車、バイクなどの車両関係、
ＯＡ機器、テレビ、ＶＴＲなどの電気機器、カメラ、化
粧品容器や建築内外装の樹脂成形品を製造する業界にお
いて、デザインや意匠性の多様化から、鏡面金属光沢の
外観を有する樹脂成形品の要望が強くなっている。この
ような要望に対して、いくつかの樹脂組成物が開発され
ている。そのような樹脂組成物として、アルミニウム、
銅などの金属や黄銅、青銅、ステンレスなど合金の粒状
或いはフレーク状の粒子を熱可塑性樹脂に配合して溶融
成形した成形品は数多く知られている。この方法を用い
て、金属粒子の添加量を多くすれば金属調の外観を得ら
れるが、樹脂と金属粒子を溶融混合する際に、金属粒子
の平滑面が変形するため金属光沢がなく、また、金属粒
子の添加量を多くするため、樹脂本来の性質を損ない、
物性等に悪影響を与えるようになる。

【０００３】一方、無電解めっき法を適用して、ニッケ
ルまたは銀をガラスフレークにコーティングしたメタリ
ック顔料を熱可塑性樹脂に配合することにより、奥行き
感のあるメタリック調の外観が得られるという報告もあ
る（特開平−０４−３５９９３７、特開平−０７−３０
４８９９）。この方法であれば、少量の添加で奥行き感
のあるメタリック調の外観を示すことから既に広く使用
されている。しかし、最近は、単に奥行き感のあるメタ
リック調外観だけではなく、熱可塑性樹脂に添加された
メタリック顔料によって、鏡面金属調外観が求められる
ようになってきており、この方法では鏡面金属光沢感が
弱く、前記意匠を得ることができなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱可塑性樹
脂に無電解めっき法で金属をコーティングしたガラスフ
レークを配合して得られる単なる奥行き感のあるメタリ
ック調意匠の欠点を解消し、鏡面金属光沢感を有する意
匠外観に優れた樹脂成形品を容易に提供することを目的
とする。

【０００５】本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意
検討した結果、無電解めっき法で金属をコーティングし
たガラスフレークは、ガラスフレークの表面全体を均一
に被覆して、さらに光輝性を出すために、１，０００〜
２，０００Åと厚いめっきが必要であり、めっき被膜が
厚くなるほど、被膜表面の凹凸が大きくなり、そのた
め、微視的に入射光が乱反射して、光輝性が劣ることを
究明した。その点、スパッタリング法で金属または合金
をコーティングされたガラスフレークは、１，０００Å
以下の薄膜でガラスフレークの表面を均一に被覆でき、
被膜表面が極めて平滑であることに着目し、更に検討を
重ねた結果、本発明を完成させた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、熱可塑性樹脂に
対して、平均粒径が１０〜３００μｍのガラスフレーク
の表面に、５０〜２００Åの薄膜の金属をスパッタリン
グ法によってコーティングされた顔料を０．１〜１０重
量％配合されていることを特徴とする鏡面金属光沢感を
有する意匠外観に優れた樹脂組成物に係わるものであ
る。

【０００７】本発明で使用する樹脂は、成形可能な熱可
塑性樹脂であれば特に制限されない。例えば、ポリカー
ボネイト樹脂、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、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳ樹脂、更
には、ナイロン、ポリアセタール樹脂、ポリイミド樹
脂、ポリエステル樹脂等、又はこれらポリマーの共重合
体、混合物、変性物等が挙げられる。これらのうち、特
に、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレ
ン樹脂、ＡＳ樹脂等の透明性の高い樹脂が好的である。

【０００８】本発明で使用するガラスフレークの材質
は、一般に市販されているものであれば差し支えなく、
例えば、含アルカリガラス、無アルカリガラス、その中
間組成物等のいずれも使用することができる。

【０００９】本発明で使用するガラスフレークの平均粒
径は、１０〜３００μｍである。平均粒径が１０μｍに
達しないものは、平滑面が不足するため、鏡面金属光沢
感が出なくなり、また、濁りが発生するようになる。一
方、３００μｍを越えると、極めて強い鏡面金属光沢感
は出るものの、樹脂成形品内で顔料が余りにも目立ちす
ぎるため、きめ細かさがなくなり、金属感を損なうばか
りでなく、樹脂本来の性質を損ない、物性等に悪影響を
与えるようになる。尚、ここでいう粒径とは、ガラスフ
レークの最も長いところである。

【００１０】上記ガラスフレークに金属または合金をコ
ーティングする方法は、１，０００Å以下の薄膜で、極
めて均一で平滑な被膜表面が形成されることにより、極
めて優れた光線反射特性を示すスパッタリング法が最適
である。一般に、被膜が厚くなるほど表面の凹凸が大き
くなり、そのため、微視的に入射光が乱反射して光輝性
が低下すると言われている。例えば、無電解めっき法で
は、１，０００Å以上厚くコーティングしないと、粉末
の表面全体を均一にコーティングすることができないと
言われているが、スパッタリング法によれば、１，００
０Å未満の薄膜でも表面全体を均一に被覆することがで
きるので、金属または合金を鏡面仕上げした場合と同等
の、極めて優れた立体的な光線反射特性を付与すること
ができる。

【００１１】スパッタリング法によれば、少量の金属で
ガラスフレークの表面を均一に被覆することが可能な理
由は、プラズマ状態まで励起された金属原子が、ガラス
フレークの表面に高速で衝突する現象を繰り返すので、
金属被膜形成時の核の発生密度が極めて密になるため、
鏡面仕上げと同等の金属光沢が得られる。一方、無電解
めっき法の場合には、前処理としてあらかじめガラスフ
レークの表面をパラジウム等で活性化処理を行う。この
パラジウムの付着部分が、無電解めっき時の金属被覆形
成の核の発生点になると言われている。物理吸着現象で
あるこのパラジウムの付着密度は、スパッタリング法の
場合のプラズマ状態に励起された金属原子の衝突密度に
比較するとかなり小さく、鏡面金属光沢感が得られにく
い。

【００１２】コーティングする金属は、ガラスにスパッ
タリング法でコーティング可能な金属または合金であれ
ばよい。例えば、金、銀、銅、アルミニウム、チタン、
真鍮等の銅合金、ステンレス等のＦｅ基合金、ハステロ
イ等のＮｉ基合金がコーティングできる。これらの中で
は、銀、アルミニウムはシルバー色、金、真鍮はゴール
ド色、チタン、ステンレス、ハステロイはダークシルバ
ー色に着色された、極めて優れた鏡面金属光沢調の光線
反射特性を示す。

【００１３】金属をコーティングしたガラスフレークの
金属層はそのまま使用できるが、必要に応じてクロム酸
系、リン酸系、アルミナ系、ジルコニア系等の無機系表
面処理剤や各種シランカップリング剤、チタネートカッ
プリング剤等を用いて表面処理される。この表面処理に
よって、コーティング金属層の酸化防止や熱可塑性樹脂
に対する分散性、隣接する樹脂層との層間密着性等が改
善される。

【００１４】金属をスパッタリング法でコーティングし
たガラスフレークは、熱可塑性樹脂に対して０．１〜１
０重量％含有される。含有量が０．１重量％未満の場合
には、鏡面金属光沢感が乏しく、単なる奥行き感のある
メタリック調外観でしかない。逆に、１０重量％を超え
る含有量の場合には、含有量を増加したことによる鏡面
金属光沢感向上の効果は得られず、また、熱可塑性樹脂
本来の性質を損ない、物性等に悪影響を与えるようにな
る。

【００１５】本発明のメタリック調樹脂組成物は、一般
にタンブラー、ブレンダー、ナウターミキサー、バンバ
リーミキサー、混練ロール、ベント付きエクストルーダ
ー等により溶融混合され、押し出し機や射出成形機等で
所定の形状に形成される。このとき、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、要求品質
に応じた性能の樹脂組成物を品質設計することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例をあげて
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これら
に限定されるものではない。。

【００１７】実施例１：出光石油化学（株）製ポリカー
ボネイト樹脂（タフロンＡ２２００）に、銀を１５０Å
の厚さでスパッタコーティングした平均粒径１３０μm
のガラスフレークを１．０重量％、およびＰブラック１
０を１．０重量％混合し、さらに、ベント付き４０ｍｍ
押し出し機で、樹脂温度２９０℃とし、溶融混合し、押
し出すことでペレットを得た。このペレットを、東芝機
械（株）製ＩＳ−１２５ＣＮを用いて、樹脂温度２９
０℃、金型温度８０℃で８５ｍｍ×７５ｍｍ×３ｍｍの
平板を成形した。

【００１８】実施例２：真鍮を１００Åの厚さでスパッ
タコーティングした平均粒径２２０μmのガラスフレー
クを１．０重量％添加した以外は、実施例１と同じ。

【００１９】実施例３：アルミニウムを８０Åの厚さで
スパッタコーティングした平均粒径４５μmのガラスフ
レークを１．０重量％添加した以外は、実施例１と同
じ。

【００２０】実施例４：新日鐵化学（株）製ポリスチレ
ン樹脂（エチレンＧ−２０）に、チタンを６０Åの厚さ
でスパッタコーティングした平均粒径２２０μmのガラ
スフレークを０．５重量％、およびＰブラック１０を
１．０重量％混合し、さらに、ベント付き４０ｍｍ押し
出し機で、樹脂温度２００℃とし、溶融混合し、押し出
すことでペレットを得た。このペレットを、東芝機械
（株）製ＩＳ−１２５ＣＮを用いて、樹脂温度２００
℃、金型温度５０℃で８５ｍｍ×７５ｍｍ×３ｍｍの平
板を成形した。

【００２１】実施例５：銅を１２０Åの厚さでスパッタ
コーティングした平均粒径１３０μmのガラスフレーク
を５．０重量％添加した以外は、実施例２と同じ。

【００２２】実施例６：ハステロイを１００Åの厚さで
スパッタコーティングした平均粒径４５μmのガラスフ
レークを８．０重量％添加した以外は、実施例２と同
じ。

【００２３】比較例１：銀を１５００Åの厚さで無電解
めっきした平均粒径１３０μmのガラスフレークを１．
０重量％添加した以外は、実施例１と同じ。

【００２４】比較例２：平均粒径５０μmの粒状アルミ
ニウム粉末を１．０重量％添加した以外は、実施例１と
同じ。

【００２５】比較例３：ニッケルを１５００Åの厚さで
無電解めっきした平均粒径２２０μmのガラスフレーク
を１．０重量％添加した以外は、実施例２と同じ。

【００２６】比較例４：平均粒径３０μmのステンレス
フレークを５．０重量％添加した以外は、実施例２と同
じ。

【００２７】比較例５：銀を１５０Åの厚さでスパッタ
コーティングした平均粒径２２０μmのガラスフレーク
を０．０５重量％添加した以外は、実施例２と同じ。

【００２８】得られた樹脂成形平板に対する立体的反射
光の評価は、蛍光灯の下で目視観察し、鏡面金属光沢感
が極めて優れているものを◎、鏡面金属光沢感が優れて
いるものを○、金属光沢感であるものを△、金属光沢感
が全く認められないものを×と判定した。表１に評価結
果をまとめる。本発明に従った樹脂成形品では、何れも
極めて優れた鏡面金属光沢感が認められ、意匠性に優れ
た鏡面金属調の外観が得られたことが判る。これに対し
て、比較例の樹脂成形品では、金属光沢感が認められ
ず、単なるメタリック調または金属調の意匠しか得られ
なかった。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
極めて強い鏡面金属光沢感を有した意匠外観に優れた樹
脂成形品を容易に提供することができる。したがって、
自動車・バイクなどの車両部品、船舶・航空機部品、電
気・電子部品、建築部品、事務機器、スポーツ用品、家
庭用品、農業用機械部品、電動工具、学用品、玩具など
の広い分野に応用される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川野辺 啓之 千葉県市川市高谷新町７番地の１ 日新製 鋼株式会社技術研究所内 (72)発明者 竹島 鋭機 千葉県市川市高谷新町７番地の１ 日新製 鋼株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4J002 BB021 BB111 BC021 BC061 BD031 BG001 BN071 BN151 CB001 CF001 CG001 CL001 CM041 DL006 FA016 FB076 FD016 GC00 GG01 GL00 GN00 GQ00 4J037 AA30 CA03 CC12 CC13 CC16 CC18 CC22 CC24 CC27 DD05 DD10 EE03 EE23 FF03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂に対して、平均粒径が１０〜
   ３００μｍのガラスフレークの表面に、金属または合金
   をコーティングした金属光沢を有する顔料が０．１〜１
   ０重量％配合されていることを特徴とする樹脂組成物。
2. 【請求項２】金属光沢を有する顔料が、スパッタリング
   法によって５０〜２００Åの薄膜で金属または合金がコ
   ーティングされていることを特徴とする請求項１記載の
   樹脂組成物。