JP2020169340A - メタリック調熱可塑性樹脂ペレット - Google Patents

メタリック調熱可塑性樹脂ペレット Download PDF

Info

Publication number
JP2020169340A
JP2020169340A JP2020116305A JP2020116305A JP2020169340A JP 2020169340 A JP2020169340 A JP 2020169340A JP 2020116305 A JP2020116305 A JP 2020116305A JP 2020116305 A JP2020116305 A JP 2020116305A JP 2020169340 A JP2020169340 A JP 2020169340A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metallic
thermoplastic resin
pellet
polyamide
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020116305A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020169340A5 (ja
Inventor
行成 祢宜
Yukinari Negi
行成 祢宜
嘉仁 木皿
Yoshihito Kizara
嘉仁 木皿
祐子 田中
Yuko Tanaka
祐子 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=70462415&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2020169340(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Unitika Ltd filed Critical Unitika Ltd
Publication of JP2020169340A publication Critical patent/JP2020169340A/ja
Publication of JP2020169340A5 publication Critical patent/JP2020169340A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/201Pre-melted polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/346Clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2369/00Characterised by the use of polycarbonates; Derivatives of polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2377/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/005Additives being defined by their particle size in general

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、メタリック発色性、表面平滑性およびフローマーク抑制特性に優れ、メタリック外観を十分に有する成形体を得ることができる、熱可塑性樹脂ペレットを提供する。【解決手段】本発明は、熱可塑性樹脂(A)100重量部、メタリック粒子(B)0.5〜10質量部、ならびに板状、繊維状および/または粒状フィラー(C)0〜10質量部を含むメタリック調熱可塑性樹脂ペレットであって、前記ペレットは長軸方向に対する垂直断面が円形または楕円形の円柱形状を有し、前記ペレットの長さが0.5〜2.8mmであり、かつ断面の長径が0.5〜2.8mmである、メタリック調熱可塑性樹脂ペレットに関する。【選択図】なし

Description

本発明は、メタリック調の熱可塑性樹脂組成物からなるペレット、特にメタリック調成形体を製造するための熱可塑性樹脂ペレットに関するものである。
自動車のインストルメントパネル、ランプ部品、エンジンカバー、家電製品等の内外装カバー類には熱可塑性樹脂にて成形された成形体が一般的に用いられている。このような樹脂成形体の外観には、鋼やアルミニウム合金のようなメタリックな色調が要求される場合がある。特に近年では、樹脂成形体の美観に対する要求が高まり、樹脂成形体の外観には、単にメタリックな色調を有するだけでなく、光沢感を有したうえで高輝感を抑えたものが要求されている。また、メタリックな色調も、銀灰色のものから、やや白みがかった灰白色のものまで、様々な種類が要求されている。
このような要求を満たすために、従来、樹脂成形体の表面に、アルミニウム等の金属粉を含有する塗料を塗装する方法、いわゆるメタリック塗装が行われている。しかし、このメタリック塗装は、有機溶剤を用いるために、作業環境面で問題があり、また、生産性に劣り、コストが高くなるという問題があった。
上記問題を解消する方法として、ポリアミド等の熱可塑性樹脂に、アルミニウム等の金属粉や、マイカ、ワラストナイト、ガラス等の表面を金属で被覆した光沢性粒子を充填して得られる樹脂組成物を用いることが提案されている。
例えば、特許文献1には、層状珪酸塩が分子レベルで均一に分散されたポリアミドに対し、メタリック色を発現する粒子を配合してなるポリアミド樹脂組成物が開示されている。また例えば、特許文献2には、ポリアミド樹脂、金属フレークを含有するポリアミド樹脂組成物が開示されている。また例えば、特許文献3にはポリアミド樹脂として脂肪族ポリアミド樹脂と非晶性ポリアミド樹脂を用いる樹脂組成物が開示されている。また例えば、特許文献4には粒子径の異なるメタリック含有するポリアミド樹脂組成物が開示されている。
国際公開第99/13006号パンフレット 特表2001−509524号公報 特開2014−167049号公報 特許第6246419号公報
しかしながら、先行技術文献に記載された熱可塑性樹脂組成物から得られる成形体は、メタリック発色性が十分ではなかったり、表面平滑性が十分ではなかったり、かつ/またはフローマーク抑制特性が十分ではなかったりした。その結果、塗装やメッキ等に比べ、そのメタリック外観は不十分であった。特にフローマークは、成形体を射出成形により製造するとき、射出速度が大きいほど、顕著に発生した。
本発明は、メタリック発色性、表面平滑性およびフローマーク抑制特性に優れ、メタリック外観を十分に有する成形体を得ることができる、熱可塑性樹脂ペレットを提供することを目的とする。
本発明は、メタリック発色性、表面平滑性およびフローマーク抑制特性に優れ、メタリック外観を十分に有するとともに、耐熱性および機械的物性にも優れた成形体を得ることができる、熱可塑性樹脂ペレットを提供することを目的とする。
本発明者らは、このような課題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。
すなわち本発明の要旨は下記の通りである。
<1> 熱可塑性樹脂(A)100重量部、メタリック粒子(B)0.5〜10質量部、ならびに板状、繊維状および/または粒状フィラー(C)0〜10質量部を含むメタリック調熱可塑性樹脂ペレットであって、
前記ペレットは長軸方向に対して垂直断面が円形または楕円形の円柱形状を有し、
前記ペレットの長さが0.5〜2.8mmであり、かつ断面の長径が0.5〜2.8mmである、メタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
<2> 前記ペレットの長さ(mm)と前記断面の長径(mm)との積が0.5〜8である、<1>に記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
<3> 前記熱可塑性樹脂(A)がポリアミド、ポリオレフィンまたはポリカーボネートである、<1>または<2>に記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
<4> 前記メタリック粒子(B)が、金属としてのアルミニウム、鉄、ニッケル、クロム、スズ、亜鉛、インジウム、チタンおよび銅;前記金属のうち2種以上の金属の合金;ならびに前記金属および前記合金の酸化物、窒化物、硫化物および炭化物からなる群から選択される1種以上の無機材料の粒子である、<1>〜<3>のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
<5> 前記メタリック粒子(B)の平均粒子径が1〜100μmである、<1>〜<4>のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
<6> 前記メタリック粒子(B)の含有量が1〜5質量部である、<1>〜<5>のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
<7> 前記フィラー(C)が膨潤性層状珪酸塩、タルク、カオリン、ワラストナイト、炭酸カルシウム、シリカ、およびマイカからなる群より選ばれる少なくとも1種類以上の無機フィラーである、<1>〜<6>のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
<8> 前記フィラー(C)の平均粒子径が0.01〜10μmである、<1>〜<7>のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
<9> 前記フィラー(C)の含有量が2〜10質量部である、<1>〜<8>のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
<10> 前記熱可塑性樹脂(A)がポリアミドであり、
前記ペレットの長さ(mm)と前記断面の長径(mm)との積が0.5〜5.5である、<1>〜<9>のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
<11> 前記熱可塑性樹脂(A)がポリアミドであり、
前記ペレットの長さ(mm)と前記断面の長径(mm)との積が0.5〜2であり、
前記フィラー(C)の含有量が2〜10質量部である、<1>〜<10>のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
<12> <1>〜<11>のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレットを用いて、射出成形または押出成形して得られる成形体。
本発明のメタリック調熱可塑性樹脂ペレットを用いると、メタリック発色性、表面平滑性およびフローマーク抑制特性に優れ、メタリック外観を十分に有する成形体を得ることができる。詳しくは、本発明によれば、メタリックの発色が良好かつ均一で、色ムラがなく、かつ良好な光沢を有する成形体が得られる。
実施例において試験片表面のL*を測定するための概略説明図である。
[メタリック調熱可塑性樹脂ペレットの構成成分]
本発明のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット(以下、単に「ペレット」ということがある)は、熱可塑性樹脂(A)およびメタリック粒子(B)を含み、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性、メタリック外観、耐熱性および機械的物性のさらなる向上の観点からフィラー(C)をさらに含むことが好ましい。
熱可塑性樹脂(A)は特に限定はされず、射出成形または押出成形が可能なポリマーである。熱可塑性樹脂(A)の具体例として、例えば、ポリオレフィン(例えばポリエチレン、ポリプロピレン)、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂)、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリアセタール、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、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリアリレートなどがあげられる。熱可塑性樹脂(A)は、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性、耐熱性および機械的物性のさらなる向上、ならびに経済性の向上の観点から、ポリオレフィン(特にポリプロピレン)、ABS樹脂、ポリアミド、またはポリカーボネートが好ましく、より好ましくはポリアミド、ポリオレフィン(特にポリプロピレン)またはポリカーボートであり、さらに好ましくはポリアミドである。
本明細書中、メタリック発色性とは、成形体の表面にメタリック色が発現する特性である。詳しくはフリップフロップ値が高いほど、メタリック発色性が優れている。
表面平滑性とは、成形体の表面の光沢に関する特性である。詳しくは、表面光沢度が高いほど、表面平滑性が優れている。
フローマーク抑制特性は、成形体の表面において、メタリック色の色ムラの原因となるフローマークの発生を抑える特性のことである。フローマークは、成形時において溶融物が金型内で固化しながら流動することに起因して発生するスジ状の流動痕であり、例えば、射出成形時においてゲートの近傍によく発生する。
メタリック外観は、得られる成形体の目視による外観が本物の金属の外観と近似している特性のことである。詳しくは、メタリック外観は、発色、光沢および色ムラに関する総合的な特性のひとつである。メタリック外観は、メタリック発色性、表面平滑性およびフローマーク抑制特性が優れることにより、はじめて得られる特性である。
耐熱性は、成形体が熱による変形に耐え得る特性のことである。
機械的物性は、成形体の機械的強度(例えば曲げ強度)に関する特性のことである。
ポリアミドとしては、特に限定はされないが、脂肪族ポリアミドまたは芳香族ポリアミドがあげられ、混合して用いることもできる。ポリアミドは、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、脂肪族ポリアミドが好ましい。
脂肪族ポリアミドとして、例えば、ポリカプロアミド(ポリアミド6)、ポリテトラメチレンアジパミド(ポリアミド46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)、ポリカプロアミド/ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー(ポリアミド6/66)、ポリウンデカアミド(ポリアミド11)、ポリカプロアミド/ポリウンデカミドコポリマー(ポリアミド6/11)、ポリデカミド(ポリアミド12)、ポリカプロアミド/ポリドデカミドコポリマー(ポリアミド6/12)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)等が挙げられる。ポリアミドは、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6/11、ポリアミド6/12またはこれらの混合物が好ましい。
芳香族ポリアミドとしては、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ナイロン6T)、ポリヘキサメチレンテレフタル/イソフタルアミド(ナイロン6T/6I)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ナイロンPACM12)、ポリビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ナイロンジメチルPACM12)、ポリメタキシリレンアジパミド(ナイロンMXD6)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン10T)、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン11T)、ポリウンデカメチレンヘキサヒドロテレフタルアミド(ナイロン11T(H))等の結晶性ポリアミド、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンの重縮合体、テレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン/ω−ラウロラクタムの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン/ω−ラウロラクタムの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/その他ジアミン成分の重縮合体等の非晶性ポリアミドが挙げられる。芳香族ポリアミドは、得られる成形体の耐光性向上、表面外観の向上効果が高い点で、非晶性ポリアミドであることが好ましく、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンの重縮合体またはそれらの混合物をより好ましく用いることができる。
本発明において、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、脂肪族ポリアミドが好適に用いられるが、芳香族ポリアミドを混合して用いることもできる。混合して用いる場合、脂肪族ポリアミド/芳香族ポリアミド=50/50〜100/0(質量比)であることが好ましい。
ポリアミドの分子量の指標である相対粘度は、特に制限されないが、96質量%濃硫酸を溶媒とし、温度25℃、濃度1g/dlの条件で測定した相対粘度は、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性、メタリック外観、耐熱性および機械的物性のさらなる向上の観点から、1.5〜3.5であることが好ましく、1.7〜3.1であることがより好ましく、1.9〜2.8であることがさらに好ましい。
ポリオレフィン(例えばポリプロピレン)の分子量の指標であるMFRは、特に限定されないが、JIS K7210に規定された方法に従って温度230℃で、荷重2.16kgfで測定したMFRは、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から1〜60g/10分であることが好ましく、5〜50g/10分であることがより好ましく、10〜50g/10分であることがさらに好ましい。
ポリカーボネート樹脂の分子量の指標である極限粘度は、特に限定されないが、塩化メチレン溶媒中20℃における極限粘度(dl/g)は0.4〜1.5であることが好ましく、0.45〜1.0であることがより好ましく、0.45〜0.8であることがさらに好ましい。
メタリック粒子(B)は、成形体にメタリック色を発現させ得る添加剤であれば、特に限定されるものではない。そのようなメタリック粒子(B)として、例えば、金属としてのアルミニウム、鉄、ニッケル、クロム、スズ、亜鉛、インジウム、チタンおよび銅;前記金属のうち2種以上の金属の合金;ならびに前記金属および前記合金の酸化物、窒化物、硫化物および炭化物からなる群から選択される1種以上の無機材料の粒子(特に粉体)が挙げられる。中でも、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、アルミニウムが好ましい。
メタリック粒子(B)(特にアルミニウム粒子)は板状または粒状を有することが好ましく、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、板状を有することが好ましい。メタリック粒子(B)において、板状とはフレーク状または平板状のことである。メタリック粒子(B)において、粒状とは全体として粒のような形状を有していればよく、例えば、略球状、略楕円球形状、略立方体形状、略直方体形状またはそれらの複合形状であってもよい。
メタリック粒子(B)は、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、平均粒子径が1〜100μm、特に5〜100μmの粉末であることが好ましく、さらに好ましくは10〜80μmの粉末である。メタリック粒子(B)の平均粒子径は、粒状のとき、最大径(または最大長)の平均値のことであり、板状のとき、最大面における最大長の平均値のことである。後述のように平均粒子径が異なる2種類以上のメタリック粒子を用いる場合、それぞれのメタリック粒子(B)の平均粒子径が上記範囲内であることが好ましい。
メタリック粒子(B)の平均粒子径は、レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置、例えば、マイクロトラック2(日機装社製)により測定が可能である。
メタリック粒子(B)は、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、平均粒子径の異なる2種類以上(特に2種類)のメタリック粒子(B)を用いることが好ましい。例えば、平均粒子径が1〜20μmのメタリック粒子(B)(特に板状アルミニウム粉末)と平均粒子径が40〜60μmのメタリック粒子(B)(特に板状アルミニウム粉末)とを組み合わせて用いることが好ましい。
メタリック粒子(B)の含有量は熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、0.5〜10質量部であることが必要であり、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、0.5〜9質量部であることが好ましく、1〜5質量部であることがより好ましく、1.5〜4.5質量部であることがさらに好ましい。2種以上のメタリック粒子(B)を用いる場合、それらの合計含有量が上記範囲内であればよい。メタリック粒子(B)の含有量がこの範囲を下回ると、メタリック発色性が低下し、良好なメタリック外観が得られない。当該含有量がこの範囲を上回ると、表面平滑性およびフローマーク抑制特性が低下し、十分なメタリック外観が得られない。
本発明のペレットは、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性、メタリック外観、耐熱性および機械的物性のさらなる向上の観点から、板状、繊維状および/または粒状フィラー(C)を含むことが好ましい。本発明のペレットがこのようなフィラー(C)を含むことにより、得られる成形体のメタリック外観がより一層、向上する。その結果、得られる成形体の目視による外観が本物のメタリックの外観とより一層、近似する。
板状、繊維状および/または粒状フィラー(C)とは、フィラー(C)として、板状のフィラーを用いてもよいし、繊維状のフィラーを用いてもよいし、粒状のフィラーを用いてもよいし、またはそれらの2種以上のフィラーを組み合わせて用いてもよいという意味である。フィラー(C)において、板状とはフレーク状または平板状のことである。フィラー(C)において、繊維状とは全体として細長い形状のことであり、棒形状を包含する。フィラー(C)において、粒状とは全体として粒のような形状を有していればよく、例えば、略球状、略楕円球形状、略立方体形状、略直方体形状またはそれらの複合形状であってもよい。
フィラー(C)は、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性、メタリック外観、耐熱性、機械的物性のさらなる向上の観点から、板状を有することが好ましい。
フィラー(C)としては、例えば、膨潤性層状珪酸塩、タルク、カオリン、ワラストナイト、炭酸カルシウム、シリカ、およびマイカからなる群より選ばれる少なくとも1種類以上の無機フィラーが挙げられる。メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、上記フィラー(C)の中でも、膨潤性層状珪酸塩、カオリン、およびワラストナイトからなる群より選ばれる1種類以上が好ましく、膨潤性層状珪酸塩がさらに好ましい。メタリック発色性の観点から最も好ましい実施態様においては、上記フィラー(C)の中でも、膨潤性層状珪酸塩を単独で用いる場合である。熱可塑性樹脂(A)が脂肪族ポリアミドであって、フィラー(C)として膨潤性層状珪酸塩を含有させた場合、得られる成形体の立体部の各部において、より顕著にメタリック外観が増した状態で観察される効果がある。すなわち、よりメタリックな立体感が備わった成形体とすることができる。メタリックな立体感とは、フリップフロップ値が高い状態のことである。
膨潤性層状珪酸塩は複数の層が重なってなる構造を有し、全体として板状を有する。
タルク、カオリン、炭酸カルシウム、シリカおよびマイカは粒状を有する。
ワラストナイトは繊維状を有する。
膨潤性層状珪酸塩は、天然に産出するものでも人工的に合成あるいは変成されたものでもよく、例えばスメクタイト族(モンモリロナイト、バイデライト、ヘクトライト、ソーコナイト等)、バーミキュライト族(バーミキュライト等)、雲母族(フッ素雲母、白雲母、パラゴナイト、金雲母、レピドライト等)、脆雲母族(マーガライト、クリントナイト、アナンダイト等)、緑泥石族(ドンバサイト、スドーアイト、クッケアイト、クリノクロア、シャモナイト、ニマイト等)が挙げられる。本発明においては膨潤性フッ素雲母やモンモリロナイトが特に好適に用いられる。膨潤性層状珪酸塩は2種以上を併用してもよい。
本発明において好適に用いられる膨潤性フッ素雲母は一般的に次式で示される構造式を有するものである。
(MgLi)Si
(式中で、Mはイオン交換性のカチオンを表し、具体的にはナトリウムやリチウムが挙げられる。また、a、b、X、YおよびZはそれぞれ係数を表し、0≦a≦0.5、0≦b≦0.5、2.5≦X≦3、10≦Y≦11、1.0≦Z≦2.0である。)
このような膨潤性フッ素雲母の製造法としては、例えば、酸化珪素、酸化マグネシウムおよび各種フッ化物を混合し、その混合物を電気炉あるいはガス炉中で1400〜1500℃の温度範囲で完全に溶融し、その冷却過程で反応容器内に膨潤性フッ素雲母の結晶成長させる溶融法が挙げられる。
タルク〔MgSi10(OH)〕を出発物質として用い、これにアルカリ金属イオンをインターカレーションして膨潤性を付与し、膨潤性フッ素雲母を得る方法もある(特開平2−149415号公報)。この方法では、所定の配合比で混合したタルクと珪フッ化アルカリを、磁性ルツボ内で700〜1200℃の温度下に短時間加熱処理することによって、膨潤性フッ素雲母を得ることができる。この際、タルクと混合する珪フッ化アルカリの量は、混合物全体の10〜35質量%の範囲とすることが好ましい。
モンモリロナイトは次式で表されるもので、天然に産出するものを水ひ処理等を用いて精製することにより得ることができる。
Si(Al−aMg)O10(OH)・nH
(式中で、Mはナトリウム等のカチオンを表し、0.25≦a≦0.6である。また層間のイオン交換性カチオンと結合している水分子の数はカチオン種や湿度等の条件によって様々に変わりうるので、式中ではnHOで表した。)
モンモリロナイトにはマグネシアンモンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、鉄マグネシアンモンモリロナイト等の同型イオン置換体の存在が知られており、これらを用いてもよい。
フィラー(C)は、アミド基、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、グリシジル基および/または酸無水物基を有する有機化合物及びこれらの誘導体等からなる群から選ばれる1種又は2種以上の公知の表面処理剤(カップリング剤)により表面処理を施されていてもよい。上記の中でも、アミノ基や酸無水物基やグリシジル基を有する有機化合物により表面処理が施されていることが好ましい。表面処理剤の使用量としては、無機フィラー100質量部に対して0.1〜2質量部であることが好ましい。
フィラー(C)の平均粒子径は、0.01〜10μmであり、0.05〜10μmであることが好ましく、より好ましくは0.1〜7μmである。フィラー(C)の平均粒子径は、粒状のとき最大径(または最大長)の平均値のことであり、繊維状のとき繊維径の平均値のことであり、板状のとき最大面における最大長の平均値のことである。平均粒子径は、電子顕微鏡により観測した少なくとも100個以上の粒子についての数平均値である。
フィラー(C)が繊維状を有する場合、その平均繊維長は、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、0.1〜100μmであることが好ましく、0.5〜50μmであることがより好ましく、1〜25μmであることがさらに好ましい。
フィラー(C)の平均厚みおよび平均繊維長は、電子顕微鏡による任意の50個測定の単純平均により算出することができる。
フィラー(C)は、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、0〜10質量部配合させることができる。フィラー(C)の含有量が10質量部を超えると、得られる成形体のメタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性が低下する。フィラー(C)の含有量は、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性、メタリック外観、耐熱性、機械的物性のさらなる向上の観点から、好ましくは2〜10質量部であり、より好ましくは2〜8質量部であり、さらに好ましくは2〜6質量部である。
フィラー(C)(特に膨潤性層状珪酸塩)は、熱可塑性樹脂(A)中に予め分散させておくことにより、メタリック発色性、表面平滑性、およびメタリック外観さらに向上する。例えば、膨潤性層状珪酸塩の存在下に、熱可塑性樹脂(A)(特にポリアミド)を構成するモノマー成分の重合反応を行えばよい。これにより、膨潤性層状珪酸塩を熱可塑性樹脂(A)に均一に分散することができ、得られる成形体が有する表面光沢度を一層高めることができ、結果としてメタリック外観がさらに向上する。例えば、熱可塑性樹脂(A)がポリアミドの場合、重合反応に用いる上記モノマーとしては、アミノカルボン酸やそのラクタムを用いることができるので、重合反応の原料のアミノカルボン酸として、そのラクタムが用いられてもよい。重合の方法としては、膨潤性層状珪酸塩とラクタムとをオートクレーブに仕込んだ後、水等の開始剤を用い、温度240〜300℃、圧力0.2〜3MPa、1〜15時間の範囲内で溶融重縮合反応する方法が挙げられる。ε−カプロラクタムを用いる場合は、温度250〜280℃、圧力0.5〜2MPa、1〜5時間(特に3〜5時間)の範囲で重合することが好ましい。重合後のポリアミド樹脂に残留しているアミノカルボン酸(ラクタム)を除去するために、ポリアミド樹脂のペレットに対して熱水による精練を行うことが好ましく、その条件としては、90〜100℃の熱水中で8時間以上の処理をすることが挙げられる。
[メタリック調熱可塑性樹脂ペレット]
本発明における熱可塑性樹脂ペレットは、長軸方向に対する垂直断面が円形または楕円形の円柱形状を有する。長軸方向とは円柱形状の高さ方向のことである。ペレットの長さ(L)は0.5〜2.8mmであり、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、好ましくは0.5〜2.5mm、より好ましくは0.8〜2.3mm、さらに好ましくは0.8〜1.8mm、最も好ましくは0.8〜1.2mmである。ペレットの長径(D)は0.5〜2.8mmであり、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、好ましくは0.5〜2.5mm、より好ましくは0.8〜2.3mm、さらに好ましくは0.8〜1.8mm、最も好ましくは0.8〜1.2mmである。ペレットの長さ(L)が0.5mm未満であると、ペレタイザーで裁断する場合に欠ける場合が多く、ダストが増え成形安定性を損なう場合があり好ましくない。一方、ペレットの長さ(L)が2.8mmを超えると、フローマークによる色ムラが起きやすくなり、結果としてメタリック外観が低下する。ペレット断面の長径(D)が0.5mm未満であると、溶融混練の工程での吐出量が上がらない場合や、ストランドが切れやすくなる場合があり加工効率が悪くなるため好ましくない。一方、ペレット断面の長径(D)が2.8mmを超えると、フローマークによる色ムラが起きやすくなったり、メタリック発色性が低下したりする。
ペレットの長さ(L)は各ペレットにおける長軸方向の最大の長さである。ペレットの長径(D)は各ペレットにおける長軸方向に対する垂直断面の最大の長径である。なお、ペレットにおける長軸方向に対する垂直断面が円形のとき、長径と短径との区別はなく、長径(D)は当該円形の直径のことである。ペレットの長さ(L)および長径(D)は、任意に選択した20個のペレットの平均値を用いている。
本発明のペレットのそれぞれは厳密な意味で円柱形状を有さなければなれないというわけではなく、僅かな歪みまたは変形は許容される。例えば、各ペレットは、当該ペレットの長軸方向の最大長さLについて、長軸方向の長さが0.8×L〜1×Lの長さとなる部分を有してもよい。また例えば、各ペレットは、当該ペレットの最大の長径Dについて、長径が0.8×D〜1×Dの長径となる部分を有してもよい。また例えば、各ペレットは、当該ペレットの最大の短径Mについて、短径が0.8×M〜1×Mの短径となる部分を有してもよい。
ペレットの長さ(L)(mm)と断面の長径(D)(mm)の積(L×D)は、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、好ましくは0.5〜8であり、より好ましくは0.5〜5.5であり、さらに好ましくは0.5〜2である。
ペレットの短径(M)は通常、長径(D)よりも短い限り、上記した長径(D)と同様の範囲内であってもよい。
ペレットの長軸方向に対する垂直断面において、長径と短径の比(長径/短径)は、成形時の計量安定性の観点から、1〜2であることが好ましく、1〜1.7がさらに好ましい。
ペレットの長さ(L)は、溶融混練時のペレタイザーの引取りローラーの速度とカッター刃の回転速度から調整することができる。
ペレットの長径(D)はダイスのホールサイズとペレタイザーの引取りローラー速度およびストランド冷却タイミングで調整することができる。ダイスのホールサイズ(直径)は特に限定されないが、2〜5mmであることが好ましく、2.5〜4mmであることがさらに好ましい。ダイスのホール数は吐出量により設定されるが、一つのホール当たりの吐出量が10〜40kg/hであることが好ましく、15〜35kg/hであることがさらに好ましい。ダイスのホールサイズが5mmを超える場合や一つのホール当たりの吐出量が10kg未満の場合は、ストランドが切れやすく加工安定性に欠ける場合があり好ましくない。一方、ダイスのサイズが2mm未満の場合や一つのホール当たりの吐出量が40kgを超える場合はダイス内の樹脂圧力が高く、ベントアップが起こったりストランドの安定性が欠けたりする場合があり好ましくない。
ストランドの冷却タイミングとして、水槽を用いる場合は、ストランドの安定性の観点から、ストランドがダイスを出てから、初めて水中に浸かるまでの水平距離を100〜300mmとすることが好ましい。また、ストランドの水浸距離は特に限定されないが、0.1〜5mとすることが好ましい。特にポリアミドの場合は熱変色を防止するために、ペレタイザーでのカット直後のペレット温度を140℃以下、好ましくは120℃以下となるように、水浸距離を調整することが好ましい。水浸距離とは、ストランドが水中に浸かってから、水中から出るまでの距離のことである。
本発明の熱可塑性樹脂ペレットは、その特性を大きく損なわない限りにおいて、さらに顔料、可塑剤、減粘剤、滑剤、離型剤、分散剤、耐衝撃材、帯電防止剤、耐熱剤、酸化防止剤、耐侯剤、抗菌剤、難燃剤等の添加剤を含有することができる。
本発明のペレットが顔料として黒色顔料または黒色染料を含有すると、メタリック発色性、表面平滑性およびメタリック外観がさらに向上するため好適である。前記黒色顔料としては、特に制限はなく、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、シアニンブラック、チタンブラック等が挙げられる。中でも、本発明の効果を容易に発現できることから、カーボンブラックが特に好ましい。前記黒色染料としては、特に制限はなく、ニグロシンを含むアジン系染料およびアンスラキノンを含む多環縮合染料等が挙げられる。中でも、取扱いが簡便な点で、アジン系染料が好ましく、例えば、NYB27620B(山陽化工社製)、Orient Spirit BlackSB(オリエント化学工業社製)、Spirit Black No.850(住友化学社製)、Nigrosine Base LK(BASF社製)等の市販品を用いることができる。上記黒色顔料または黒色染料は、単独で用いてもよいし、併用してもよい。前記アジン系染料の中でも、特にニグロシンが好ましい。ニグロシンとしては、COLOR INDEXにC.I.SOLVENT BLACK 5およびC.I.SOLVENT BLACK 7として記載されているような黒色アジン系縮合混合物が挙げられる。このようなニグロシンの合成は、例えば、アニリン、アニリン塩酸塩およびニトロベンゼンを、塩化鉄の存在下、反応温度160〜180℃で酸化および脱水縮合することにより行い得るものである。さらに、このようにして得られたニグロシンを精製し、アニリンやジフェニルアミンを0.1%未満にした精製ニグロシンがより好ましい。このようなニグロシンとして、オリエント化学工業社製のNUBIAN BLACKシリーズが市販されている。
本発明の熱可塑性樹脂ペレットの製造方法について説明する。
熱可塑性樹脂(A)およびメタリック粒子(B)、ならびに所望により配合されるフィラー(C)を溶融混合する場合、限定されるわけではないが、公知の溶融混練押出機を用いることができる。スクリューは単軸、多軸いずれも用いることができるが、メタリック粒子の混練による破砕あるいは折損を極力抑制し、成形体のメタリック発色性、表面平滑性をさらに向上させる上で二軸を用いることが好ましい。溶融混練押出機へのメタリック粒子(B)の供給方法としては、熱可塑性樹脂(A)とメタリック粒子(B)とフィラー(C)を混合したものを、上流の主ホッパーより一括投入する。メタリック粒子(B)の破砕あるいは折損を極力抑制するためには、メタリック粒子(B)を押出機途中よりサイドフィーダーにて供給することが好ましく、なるべく押出機下流にて供給することがより好ましい。
溶融および混練した後は、通常、混練物をダイスよりストランド状に押出しした後、冷却およびペレタイズし、所定寸法の円柱形状を有するペレットを得ることができる。冷却は通常、ストランドの水槽への浸漬により達成される。ペレットの長軸方向に対する垂直断面形状は通常、ダイスの開口形状が反映される。ペレットの長さ(L)は、上記したように、ペレタイズするためのペレタイザーにおける引取りローラーの速度とカッター刃の回転速度により調整することができる。ペレットの長径(D)は、上記したように、ダイスのホールサイズとペレタイザーの引取りローラー速度およびストランドの冷却タイミングで調整することができる。
[メタリック調成形体の製造方法]
次に、本発明の熱可塑性樹脂ペレットを用いた成形体の製造法について説明する。
前述の熱可塑性樹脂ペレットを用いた成形方法としては、射出成形法、ブロー成形法、押出成形法、インフレーション成形法、およびシート加工後の真空成形法、圧空成形法、真空圧空成形法等の方法が挙げられる。中でも、射出成形法を用いることが好ましく、一般的な射出成形法のほか、ガス射出成形法、射出プレス成形法等も採用できる。
射出成形の場合の温度条件としては、それぞれの熱可塑性樹脂の一般的な温度条件と同様である。シリンダー温度の例を挙げると、例えば、ポリプロピレンの場合は150〜240℃、ポリアミド6の場合は220〜290℃、ポリアミド66の場合は260〜300℃、ABS樹脂の場合は180〜250℃、ポリカーボネートの場合は260〜350℃などである。金型温度は40〜150℃の範囲でそれぞれの熱可塑性樹脂の特性に合わせて選択すれば良い。射出を高速とした場合には、メタリック粒子の配向が乱れてしまい、輝度、メタリック発色性、表面平滑性およびフローマーク抑制特性が低下する傾向があるが、本発明においては、比較的高い射出速度(例えば50mm/秒)であっても、十分にフローマークがなく、メタリック発色性および表面平滑性を有する成形体を得ることができる。
本発明においては、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観のさらなる向上の観点から、射出成形で使用する金型は、キャビティ表面が研磨され表面粗さ(Ra)を0.1μm以下にすることが好ましい。ここで、表面粗さは、JIS B0601(2001)に準拠して測定される。キャビティの表面粗さ(Ra)を0.1μm以下に制御するためには、ヤスリ(研磨材)で研磨して仕上げることが好ましい。具体的には、ダイヤモンドヤスリ、砥石、セラミック砥石、ルビー砥石及びGC砥石等をヤスリとして用い、超音波研磨機又は手作業により研磨して仕上げることによって、金型内面の表面粗さを0.1μm以下に制御することができる。研磨材粒度は、#1000番手以上であることが好ましく、#5000番手以上であることがより好ましく、#8000番手以上であることがさらに好ましい。
金型の鋼材は、硬さが40HRC以上の焼入れ焼き戻し鋼が好ましく、より好ましくは硬さが50HRC以上である。あるいは、金型キャビティを研磨する代わりに、キャビティ表面にクロムめっきを施した金型を用いてもよい。上述のように研磨した上にクロムめっきを施した金型を用いてもよい。
本発明の熱可塑性樹脂ペレットを用いた成形品の例としては、各種自動車部品、電気、電子部品が挙げられる。本発明の成形体は、メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性およびメタリック外観に優れるため、自動車部品としては、インストルメントパネルでのスピードメーター、タコメーター、燃料計、水温計、距離計等の各種計器類、カーステレオ、ナビゲーションシステム、エアコン周りの各種スイッチ、ボタン、センターコンソールでのシフトレバー、サイドブレーキの握り部、ドアトリム、アームレスト、ドアレバー等、特に自動車内装部品で、意匠性を高めるための金属または従来の樹脂製部品の置換え材としての使用が可能である。電気、電子部品としては、パソコン周辺の各種部品および筐体、携帯電話部品および筐体、その他OA機器部品等の電化製品用樹脂部品で使用が可能である。また、より十分なメタリック外観が得られるため、特に自動車部品でのシフトレバー、サイドブレーキの握り部、ドアトリム、アームレスト、ドアレバー等で軽量化を図りながらも、質感は低下せず、したがって高級感が増す。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
1.原料
(1)熱可塑性樹脂(A)
・A−1:ポリアミド6 ユニチカ社製「A1030BRL」 相対粘度2.5
・A−2:ポリプロピレン プライムポリマー社製「J106」 MFR15g/10分
・A−3:ポリカーボネート 三菱エンジニアリングプラスチックス社製「S−3000」 粘度0.475dl/g
・A−4:製造例1 層状珪酸塩配合ポリアミド6
ε−カプロラクタム(宇部興産社製)100質量部に対して、亜リン酸0.4質量部、後述の膨潤性層状珪酸塩(C−1)4質量部、水5質量部をオートクレーブに仕込み、80℃で1時間攪拌した後、260℃、0.7Ma下で1時間攪拌し、次いで260℃、常圧で1時間攪拌し、重合を行った。オートクレーブからストランド状に樹脂を払い出してカットし、ペレットを得た。得られたペレットは95℃の水中で12時間洗浄して未反応のモノマー成分を除去し、100℃の真空乾燥機で24時間乾燥し層状珪酸塩配合ポリアミド6を得た。この層状珪酸塩配合ポリアミド6はポリアミド6成分100質量部に対し層状珪酸塩4.2質量部を含む。ポリアミド6の相対粘度は2.5であった。
(2)メタリック粒子(B)
・B−1:アルミペースト、旭化成ケミカルズ社製「シルビーズM100−BP」、平均粒子径10μm
・B−2:アルミペースト、東洋アルミニウム株式会社製「1950M」、平均粒子径52μm
なお、メタリック粒子(B)を上記のようなペースト形態で用いる場合、以下の実施例または比較例におけるメタリック粒子(B)の含有量は、メタリック粒子(B)のみの含有量に換算した値である。
(3)板状、繊維状および/または粒状フィラー(C)
・C−1:膨潤性フッ素雲母、コープケミカル社製「ME−100」、平均粒径4.6μm、陽イオン交換容量110ミリ当量/100g、板状
・C−2:タルク、日本タルク社製「タルクK−1」、平均粒径8μm、粒状
・C−3:ワラストナイト、イメリス社製「NYAD1250」、平均粒子径(平均繊維径)3μm、平均長さ9μm、繊維状
2.評価方法
(1)プレート型試験片形状および金型
プレート型試験片は長さ90mm、幅50mm、厚さ2mmの板状成形体である。金型において、ゲートは幅方向中央にサイドゲート(幅10mm、厚み2mm)1点が配置されており、金型の表面は8000メッシュで研磨し鏡面仕上げされている。
(2)プレート型試験片の作製
熱可塑性樹脂ペレットを、射出成形機(住友重機械工業社製SE−180EV、シリンダー直径32mm)を用いて、射出速度は5mm/sおよび50mm/sの2条件で、冷却時間は30秒で作製した。保圧切換え位置は一次圧でキャビティ容量の95%が充填される位置とし、保圧は40MPaとした。なお、キャビティ―容量は、試験片部分およびスプルーランナーを含めた容量を指す。
温度条件は用いた樹脂の種類により次のように設定した。
A−1:シリンダー温度 260℃、金型温度100℃
A−2:シリンダー温度 200℃、金型温度60℃
A−3:シリンダー温度 290℃、金型温度120℃
A−4:シリンダー温度 260℃、金型温度100℃
(3)フローマーク抑制特性
プレート型試験片のゲート付近と中央部について、マルチアングル分光光度計(BKY社製 BYK−maci 23mm)を用い、図1のように、試料法線に対して45°の角度で光を入射し、正反射を0°としたとき、受光角度−15°のL*を測定し、ゲート付近のL*と中央部のL*の差を△L*として算出した。ゲート付近にフローマークが発生している場合は△L*は大きくなる。なお、△L*はプレート型試験片10枚平均値とした。
◎:△L*は0以上0.2以下であった(最良);
○:△L*は0.2超0.5以下であった(良);
△:△L*は0.5超1以下であった(実用上問題なし);
×:△L*は1超であった(実用上問題あり)。
(4)メタリック発色性
プレート型試験片のゲート付近と中央部について、マルチアングル分光光度計(BKY社製 BYK−maci 23mm)を用い、図1のように、試料法線に対して45°の角度で光を入射し、正反射を0°としたときのL*を受光角15°(L15)、25°(L25)、45°(L45)のL*を測定し、下記の式でフリップフロップ値(FF)を算出した。FFは金属調に感じる指標であり、値が大きいほどメタリック発色性が良い。
FF=0.908×L15−0.069×L25−0.412×L45
◎:FFは90以上であった(最良);
○:FFは74以上90未満であった(良);
△:FFは70以上74未満であった(実用上問題なし);
×:FFは70未満であった(実用上問題あり)。
(5)表面平滑性(表面光沢度)
JIS Z8741に基づき、光沢度計(日本電色社製グロスメーターVG7000型)を用い、射出速度5mm/sで成形したプレート型試験片表面の任意の5点の表面光沢度を入射角20°で測定した。5点の表面光沢度のうち、最も低い表面光沢度Sを用いた。
◎:Sは95%以上であった(最良);
○:Sは88%以上95%未満であった(良);
△:Sは85%以上88%未満であった(実用上問題なし);
×:Sは85%未満でであった(実用上問題あり)。
(6)メタリック外観
成形体の外観を目視により観察し、金属(特にアルミニウム)の外観との近似の程度に基づいて評価した。
◎:成形体の外観が金属の外観と最もよく近似していた(最良);
○:成形体の外観が金属の外観と良好に近似していた(良);
△:成形体の外観が金属の外観と実用上問題のない程度に近似していた(実用上問題なし);
×:成形体の外観が金属の外観と十分に近似していなかった(実用上問題あり)。
メタリック外観の評価結果は、メタリック発色性、表面平滑性およびフローマーク抑制特性の評価結果のうちの、最も低い評価結果と一致していた。
(7)射出成形体の熱変形温度(耐熱性)
熱可塑性樹脂ペレットを、射出成形機(住友重機械工業社製SE−180EV、バレル直径32mm)を用いて、プレート型試験片を作成したときと同じ温度条件(すなわち、保圧40MPa、射出速度50mm/s、冷却時間30秒の条件)で射出成形を行い、ISO多目的試験片(A形)得た。得られた試験片を用いISO75に準拠し、荷重1.8MPaでの熱変形温度Tを測定した。
◎:Tは130℃以上であった(最良);
○:Tは60℃以上130℃未満であった(良);
△:Tは40℃以上60℃未満であった(実用上問題なし);
×:Tは40℃未満であった(実用上問題あり)。
(8)射出成形体の曲げ強度(機械的物性)
前項のISO多目的試験片(A形)を用いて、ISO178に準拠し、23℃の雰囲気温度で曲げ弾性率Eを測定した。
◎:Eは4.0GPa以上であった(最良);
○:Eは2.5GPa以上4.0GPa未満であった(良);
△:Eは2.0GPa以上2.5GPa未満であった(実用上問題なし);
×:Eは2.0GPa未満であった(実用上問題あり)。
(9)ペレットの長さと直径
任意に選択した20個のペレット(円柱形状)について、ミツトヨ社製マイクロメータ(MDC−25MX)を用いて長さ(高さ)と直径を測定し、平均値を算出した。
(10)総合評価
メタリック発色性、表面平滑性、フローマーク抑制特性、メタリック外観、耐熱性および機械的物性の評価結果に基づいて、総合的に評価した。
◎:全ての評価結果が◎以上であった;
○:全ての評価結果うち、最も低い評価結果が○であった;
△:全ての評価結果うち、最も低い評価結果が△であった;
×:全ての評価結果うち、最も低い評価結果が×であった。
実施例1
熱可塑性樹脂としてポリアミド6(A−1)100質量部とメタリック粒子(B−1)2.0質量部とメタリック粒子(B−2)1.0質量部を一括混合し、二軸押出機(東芝機械社製TEM26SS)の主ホッパーより投入し、溶融混練を行った。混練物をダイスよりストランド状に押出しした後、水槽で冷却、ペレタイズし、円柱形状を有するポリアミド樹脂組成物ペレットを得た。水槽での冷却では、ダイスから水中につかるまでの水平距離を150mm、水浸距離は2mとした。溶融混練は、樹脂温度260℃、スクリュー回転200rpm、吐出量30kg/hにて行った。用いたダイスの径は3mm、ホール数は2個であった。得られたペレットを用い、前述の条件に従い、試験片を作製した後、各種評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例2
熱可塑性樹脂としてポリプロピレン(A−2)100質量部とメタリック粒子(B−1)2.0質量部とメタリック粒子(B−2)1.0質量部を一括混合し、二軸押出機(東芝機械社製TEM26SS)の主ホッパーより投入し、溶融混練を行った。混練物をダイスよりストランド状に押出しした後、水槽で冷却、ペレタイズし、円柱形状を有するポリプロピレン樹脂組成物ペレットを得た。水槽での冷却では、ダイスから水中につかるまでの水平距離を100mm、水浸距離は2.5mとした。溶融混練は、樹脂温度200℃、スクリュー回転200rpm、吐出量30kg/hにて行った。用いたダイスの径は3mm、ホール数は2個であった。得られたペレットを用い、前述の条件に従い、試験片を作製した後、各種評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例3
熱可塑性樹脂としてポリカーボネート(A−3)100質量部とメタリック粒子(B−1)0.5質量部とメタリック粒子(B−2)0.5質量部を一括混合し、二軸押出機(東芝機械社製TEM26SS)の主ホッパーより投入し、溶融混練を行った。混練物をダイスよりストランド状に押出しした後、水槽で冷却、ペレタイズし、円柱形状を有するポリカーボート樹脂組成物ペレットを得た。水槽での冷却では、ダイスから水中につかるまでの水平距離を200mm、水浸距離は2mとした。溶融混練は、樹脂温度290℃、スクリュー回転200rpm、吐出量25kg/hにて行った。用いたダイスの径は3mm、ホール数は2個であった。得られたペレットを用い、前述の条件に従い、試験片を作製した後、各種評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例4、7〜13および比較例1〜6
表1に記載の配合量で各成分を配合した以外は実施例1と同様にしてペレットを得て、さらに射出成形を行った。得られた試験片を用いて各種評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例5
表1に記載の配合量で各成分を配合した以外は実施例2と同様にしてペレットを得て、さらに射出成形を行った。得られた試験片を用いて各種評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例6
表1に記載の配合量で各成分を配合した以外は実施例3と同様にしてペレットを得て、さらに射出成形を行った。得られた試験片を用いて各種評価を行った。その結果を表1に示す。
Figure 2020169340
実施例1〜13で得られたペレットから製造された成形体は、メタリック発色性、表面平滑性およびフローマーク抑制特性に優れ、その結果、十分なメタリック外観が得られた。また当該成形体は耐熱性および機械的物性にも優れていた。実施例9のメタリック外観は著しく良好であった。
比較例1で得られたペレットから製造された成形体は、メタリック粒子の含有量が過多のため、表面平滑性が低下し、その結果メタリック外観が十分に得られなかった。
比較例2で得られたペレットから製造された成形体は、フィラーの含有量が過剰のため、メタリック発色性、表面平滑性およびフローマーク抑制特性が低下し、その結果メタリック外観が十分に得られなかった。
比較例3〜5で得られたペレットから製造された成形体は、ペレットが所定の寸法を有さなかったため、フローマーク抑制特性が低下し、その結果メタリック外観が十分に得られなかった。
比較例6で得られたペレットから製造された成形体は、メタリック粒子の含有量が過少のため、メタリック発色性が低下し、その結果メタリック外観が十分に得られなかった。
本発明のメタリック調熱可塑性樹脂ペレットは、自動車内装部品、電気電子部品等の用途等に好適に用いることができる。

Claims (12)

  1. 熱可塑性樹脂(A)100重量部、メタリック粒子(B)0.5〜10質量部、ならびに板状、繊維状および/または粒状フィラー(C)0〜10質量部を含むメタリック調熱可塑性樹脂ペレットであって、
    前記ペレットは長軸方向に対する垂直断面が円形または楕円形の円柱形状を有し、
    前記ペレットの長さが0.5〜2.8mmであり、かつ断面の長径が0.5〜2.8mmである、メタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
  2. 前記ペレットの長さ(mm)と前記断面の長径(mm)との積が0.5〜8である、請求項1に記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
  3. 前記熱可塑性樹脂(A)がポリアミド、ポリオレフィンまたはポリカーボネートである、請求項1または2に記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
  4. 前記メタリック粒子(B)が、金属としてのアルミニウム、鉄、ニッケル、クロム、スズ、亜鉛、インジウム、チタンおよび銅;前記金属のうち2種以上の金属の合金;ならびに前記金属および前記合金の酸化物、窒化物、硫化物および炭化物からなる群から選択される1種以上の無機材料の粒子である、請求項1〜3のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
  5. 前記メタリック粒子(B)の平均粒子径が1〜100μmである、請求項1〜4のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
  6. 前記メタリック粒子(B)の含有量が1〜5質量部である、請求項1〜5のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
  7. 前記フィラー(C)が膨潤性層状珪酸塩、タルク、カオリン、ワラストナイト、炭酸カルシウム、シリカ、およびマイカからなる群より選ばれる少なくとも1種類以上の無機フィラーである、請求項1〜6のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
  8. 前記フィラー(C)の平均粒子径が0.01〜10μmである、請求項1〜7のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
  9. 前記フィラー(C)の含有量が2〜10質量部である、請求項1〜8のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
  10. 前記熱可塑性樹脂(A)がポリアミドであり、
    前記ペレットの長さ(mm)と前記断面の長径(mm)との積が0.5〜5.5である、請求項1〜9のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
  11. 前記熱可塑性樹脂(A)がポリアミドであり、
    前記ペレットの長さ(mm)と前記断面の長径(mm)との積が0.5〜2であり、
    前記フィラー(C)の含有量が2〜10質量部である、請求項1〜10のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレット。
  12. 請求項1〜11のいずれかに記載のメタリック調熱可塑性樹脂ペレットを用いて、射出成形または押出成形して得られる成形体。
JP2020116305A 2018-10-31 2020-07-06 メタリック調熱可塑性樹脂ペレット Pending JP2020169340A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018205148 2018-10-31
JP2018205148 2018-10-31

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020513677A Division JP6733986B1 (ja) 2018-10-31 2019-10-28 メタリック調熱可塑性樹脂ペレット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020169340A true JP2020169340A (ja) 2020-10-15
JP2020169340A5 JP2020169340A5 (ja) 2020-12-10

Family

ID=70462415

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020513677A Active JP6733986B1 (ja) 2018-10-31 2019-10-28 メタリック調熱可塑性樹脂ペレット
JP2020116305A Pending JP2020169340A (ja) 2018-10-31 2020-07-06 メタリック調熱可塑性樹脂ペレット

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020513677A Active JP6733986B1 (ja) 2018-10-31 2019-10-28 メタリック調熱可塑性樹脂ペレット

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210403710A1 (ja)
EP (1) EP3875532B1 (ja)
JP (2) JP6733986B1 (ja)
CN (1) CN112955504B (ja)
WO (1) WO2020090741A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230059547A (ko) * 2021-10-26 2023-05-03 단국대학교 산학협력단 금속감을 가지는 고분자 매트릭스 복합재료의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고분자 매트릭스 복합재료

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021220786A1 (ja) * 2020-04-27 2021-11-04 ユニチカ株式会社 ポリアミド樹脂組成物およびその成形体またはその表面に保護層が形成された成形体

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0812883A (ja) * 1994-06-28 1996-01-16 Unitika Ltd 樹脂組成物およびその製造方法
WO1999013006A1 (fr) * 1997-09-08 1999-03-18 Unitika Ltd Composition de resine de polyamide
JP2000017169A (ja) * 1998-06-30 2000-01-18 Toyo Alum Kk 熱可塑性樹脂組成物及びその成形品
JP2002365595A (ja) * 2001-06-11 2002-12-18 Hasegawa Gankyo Kk 眼鏡フレームの製造方法およびそれによる眼鏡フレーム
JP2008133465A (ja) * 2006-11-01 2008-06-12 Mitsubishi Engineering Plastics Corp ポリアミド樹脂組成物ペレットブレンド物、成形品およびペレットブレンド物の製造方法
WO2012165258A1 (ja) * 2011-05-27 2012-12-06 旭化成ケミカルズ株式会社 強化ポリアミド樹脂ペレット
JP2014076626A (ja) * 2012-10-12 2014-05-01 Panasonic Corp 光輝材を有する熱可塑性樹脂の射出成形品
WO2016121894A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 帝人株式会社 樹脂組成物
WO2017111055A1 (ja) * 2015-12-23 2017-06-29 日本合成化学工業株式会社 樹脂組成物ペレット
WO2018159433A1 (ja) * 2017-02-28 2018-09-07 株式会社プライムポリマー ポリプロピレン系樹脂組成物及び成形体

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54133987A (en) 1978-04-05 1979-10-18 Crown Cork Japan Easily opened container lid consisting of inner and outer members
CN1020708C (zh) 1988-01-21 1993-05-19 希欧欧匹化学株式会社 氟云母的制造方法
JPH05112668A (ja) * 1991-10-23 1993-05-07 Nippon Kararingu Kk 合成樹脂組成物
DE19728914A1 (de) 1997-07-07 1999-01-14 Basf Ag Metallisch gefärbte Polyamide
CA2243288A1 (en) * 1997-10-27 1999-04-27 James M. Hurley Method for making metallic-effect polyamides with improved color development and brightness
JP5188676B2 (ja) * 2005-11-16 2013-04-24 住友化学株式会社 光輝材含有樹脂組成物
EP2000509B1 (en) * 2006-03-30 2014-07-09 Asahi Kasei Chemicals Corporation Resin composition and molded product thereof
JP6059044B2 (ja) 2013-02-28 2017-01-11 ユニチカ株式会社 ポリアミド樹脂組成物、およびそれよりなる成形体
EP3056533B1 (en) * 2013-10-10 2020-05-27 Resino Color Industry Co., Ltd. Masterbatch, masterbatch group, production method for masterbatch, and molded synthetic resin article

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0812883A (ja) * 1994-06-28 1996-01-16 Unitika Ltd 樹脂組成物およびその製造方法
WO1999013006A1 (fr) * 1997-09-08 1999-03-18 Unitika Ltd Composition de resine de polyamide
JP2000017169A (ja) * 1998-06-30 2000-01-18 Toyo Alum Kk 熱可塑性樹脂組成物及びその成形品
JP2002365595A (ja) * 2001-06-11 2002-12-18 Hasegawa Gankyo Kk 眼鏡フレームの製造方法およびそれによる眼鏡フレーム
JP2008133465A (ja) * 2006-11-01 2008-06-12 Mitsubishi Engineering Plastics Corp ポリアミド樹脂組成物ペレットブレンド物、成形品およびペレットブレンド物の製造方法
WO2012165258A1 (ja) * 2011-05-27 2012-12-06 旭化成ケミカルズ株式会社 強化ポリアミド樹脂ペレット
JP2014076626A (ja) * 2012-10-12 2014-05-01 Panasonic Corp 光輝材を有する熱可塑性樹脂の射出成形品
WO2016121894A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 帝人株式会社 樹脂組成物
WO2017111055A1 (ja) * 2015-12-23 2017-06-29 日本合成化学工業株式会社 樹脂組成物ペレット
WO2018159433A1 (ja) * 2017-02-28 2018-09-07 株式会社プライムポリマー ポリプロピレン系樹脂組成物及び成形体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230059547A (ko) * 2021-10-26 2023-05-03 단국대학교 산학협력단 금속감을 가지는 고분자 매트릭스 복합재료의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고분자 매트릭스 복합재료
KR102597538B1 (ko) * 2021-10-26 2023-11-03 단국대학교 산학협력단 금속감을 가지는 고분자 매트릭스 복합재료의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고분자 매트릭스 복합재료

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020090741A1 (ja) 2021-02-15
EP3875532A4 (en) 2022-01-05
WO2020090741A1 (ja) 2020-05-07
EP3875532B1 (en) 2024-01-17
EP3875532A1 (en) 2021-09-08
JP6733986B1 (ja) 2020-08-05
US20210403710A1 (en) 2021-12-30
CN112955504A (zh) 2021-06-11
CN112955504B (zh) 2024-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5799445B2 (ja) ポリアミド成形組成物および成型品
TW201619291A (zh) 強化聚醯胺成型組成物及其所製造的注射成型物
EP2025716A1 (en) Polyamide resin composition and molded article
JP6246419B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物およびそれを成形してなる成形体
JP2020169340A (ja) メタリック調熱可塑性樹脂ペレット
JP6076664B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物、およびそれよりなる成形体
JP2019090060A (ja) 熱可塑性成形組成物
JP2020204024A (ja) ポリアミド樹脂組成物およびその成形体
JP2008007753A (ja) ポリアミド樹脂組成物および成形品
JP6128643B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物、およびそれよりなる成形体
JPH11279289A (ja) 樹脂成形品
JP6274782B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物およびそれを成形してなる成形体
JP5570703B2 (ja) ガラス長繊維強化ポリアミド樹脂組成物、樹脂ペレット、及びそれらの成形品
KR20150023780A (ko) 광반사 부품 및 그 제조방법
JP5737489B2 (ja) ガスインジェクション用ポリアミド樹脂組成物
JP2014070202A (ja) ポリアミド樹脂組成物、およびそれよりなる成形体
JP2014173057A (ja) ポリアミド樹脂組成物、およびそれよりなる成形体
JP6059044B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物、およびそれよりなる成形体
JP6619188B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物およびそれからなる成形体
JP6928946B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物およびそれを成形してなる成形体
JP2022122042A (ja) ポリアミド樹脂組成物およびその成形体
JP2022066841A (ja) ポリアミド樹脂組成物およびその成形体
JP2022066840A (ja) ポリアミド樹脂組成物およびその成形体
JP2013100412A (ja) ポリアミド樹脂組成物および成形品
CN115836111A (zh) 无机增强聚酰胺树脂组合物

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201030

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201030

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20201030

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20201202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210608

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20211005