JP3088743B2 - 板状酸化鉄含有樹脂組成物 - Google Patents

板状酸化鉄含有樹脂組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、板状合成酸化鉄を含有する樹脂組成物に関
する。更に言えば、結晶発達した板状酸化鉄のもつ金属
光沢を応用した装飾材や各種の光反射機能材料等に有用
な樹脂組成物に関するものである。
〔従来の技術〕
各種樹脂成形材料を使用する場合、一般に顔料などの
色材を配合している。
かかる色材において、アルミニウム、ニッケル、亜
鉛、銅−亜鉛合金、ステンレス、の金属粉顔料を樹脂に
添加することにより樹脂素材を金属色を付与させること
がある。
しかし、金属粉末は、一般に樹脂に対して活性であ
り、しばしば樹脂の劣化を引き起こすため、金属粉末が
そのまま用いられることはなく、金属粉末をある種の材
料でコーティングして使用されている。他方、微細な金
属粉末の製造は、特別な技術を必要とするのみならず金
属表面が酸化されて金属光沢を失うなどの現象が起っ
て、耐久性のある金属調樹脂の要求が望まれているにも
拘わずこれに応える色材は殆んどない。
〔発明が解決しようとする課題〕
このような現状において、安定な金属光沢を有する樹
脂組成物の開発は、その意匠性の上からその用途は多大
である。
ところで、酸化鉄顔料である板状酸化鉄は、マイカ状
酸化鉄(Micaceouo Iron Oxide以下「MIO」という)と
して知られており、黒紫色で、板状及び薄片状であるこ
とが特徴である。その形態に起因して板状粒子が塗膜面
に対して平行に重なって配向し、強固な塗膜を形成する
ためにその微粉末は防錆顔料として使用されている。ま
たマイカ状酸化鉄の粒径の大きなものは、金属光沢を有
することが知られているが、従来は天然品を粉砕して得
られていたため微粒子を含むのみならず、形状も不定で
あって、さらにこれが粗粒子表面に付着しており、全体
として金属光沢は弱いものであった。
本発明者らは、以上の問題点に鑑み、美観のある金属
光沢を有する樹脂組成物について鋭意研究したところ、
樹脂に特定な粗粒板状酸化鉄を含有させると、分散した
板状酸化鉄が乱反射してきらきら光る独特な立体感と高
級感のある樹脂組成物が得られることを知見し、本発明
を完成した。
〔課題を解決するための手段、作用〕
すなわち、本発明が提供しようとする板状酸化鉄含有
樹脂組成物は、粒径20μm以下の微細部分の含有量が4.
5重量%未満であり、且つ平均粒径30μm以上である金
属光沢を有する粗粒の合成板状酸化鉄を樹脂中に、樹脂
100重量部に対して、0.5〜20重量部の範囲で分散させて
なることを特徴とするものである。
以下、本発明について詳述する。
本発明に係るMIOは、α−酸化鉄であって、前記のよ
うに六角板状のいわゆる雲母状酸化鉄をいい、天然品又
は合成品のいずれであってもよいが、合成品の方が単結
晶の形状および粒径の制御ができるので特に好ましい。
かかるMIOは一般には防錆顔料として周知であって微
細な粒子が用いられているが、本発明では金属光沢を有
する粗粒のものでなければならない。従って、天然品に
あってはよく分級し、かつ洗浄した表面に付着した微粒
部分を除いたものでなければならない。ここで粗粒とい
うのは、平均粒子径30μm以上であり、好ましくは50〜
150μmの範囲にあり、且つ20μm以下の微粒子を実質
的に含まない粒子であることが好ましい。
金属光沢は、特に単結晶が多い粒子ほど優れており、
色調は、1μm程度の微粒の場合は、赤褐色、大きくな
るにつれて赤紫色、暗紫色、銀色、黒色となって次第に
鮮やかな金属光沢を有する。特に平均粒子径が30μmを
越えた場合、金属光沢がより彩やかになる。これは光り
が板状酸化鉄に当ったとき、反射する光りの量も多くな
り、よりきらきらした感じが大きくなる。粒子径が30μ
mより小さい場合は反射する光の量も少なくなり、金属
光沢は弱くなる。
特に、樹脂に分散させた場合、20μm以下の微粒子が
あるといわゆるべんから色を呈して前記金属光沢を低減
させることから、前記のような粗粒MIOでなければなら
ない。本発明において、更にMIOは前記のMIOに微細な二
酸化チタン粒子で被覆されたものでもよい。マイカに二
酸化チタンを被覆したものはいわゆるパール光沢を呈す
る高級顔料として知られるが、MIOに二酸化チタン皮膜
を被覆したものも、二酸化チタン皮膜マイカルとは異な
った特異なパール調の光沢を有する。
かかるMIOは、例えば、本発明者らが、特願平1−266
919号に開示した方法によって、鉄粉を所望の酸素分圧
においてアルカリ水熱処理をすることで得ることができ
る。かかる製造方法によれば、アルカリは消費されない
ので原料は鉄粉と酸素のみであり、しかも何の副生物も
生成しないので製造プロセスが極めて単純であり、工業
的に有利に従来困難とされた比較的大きな板状酸化鉄を
製造できる。
次に、本発明に係る樹脂組成物において適用できる樹
脂は、特に限定はなく、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂
のいずれであってもよい。また、合成ゴム等の弾性樹脂
であってもよい。
熱可塑性樹脂としては、代表的なものをあげるとポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、(メタ)
アクリル樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、フッ素樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
サルホン樹脂、アイオノマー樹脂、ケイ素樹脂あるいは
AAS樹脂、AES樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、EVA樹脂のごとき
共重合樹脂等があげられ、それらは、ポリマーアロイの
如き1種又は2種以上の複合樹脂でもよい。
熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹
脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹
脂、ケイ素樹脂などが挙げられる。
合成ゴムの例として、SBR、BR、IR、NBR、ウレタンゴ
ム、シリコーンゴム、各種の弾性樹脂などが挙げられ
る。
本発明で、板状酸化鉄を樹脂に配合させる割合は使用
する目的によって違うが、樹脂100重量部に対してMIO0.
5〜20重量部、好ましくは1〜15重量配合される。
板状酸化鉄の配合割合が0.5重量部未満では、十分な
金属光沢が得られず、また20重量部以上では、添加量に
見合った効果が得られない。
本発明において、かかる樹脂組成物は樹脂にMIOを配
合して得られるが、場合によってはMIOと共に酸化チタ
ンや酸化亜鉛、硫酸バリウムや炭酸カルシウム体質顔料
あるいは有機又は無機の着色顔料、可塑剤、架橋剤、充
填剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、熱安定剤、
又は帯電防止剤などの添加剤を併用することができる。
また、かかる樹脂組成物の成型は、公知の手段で行え
ばよい。
かくして、本発明に係る樹脂組成物は、その含有する
板状酸化鉄により、より鮮やかな金属光沢を持ち、意匠
性のある樹脂組成物を得ることができる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
実施例で用いた各種の合成MIOは、次の製造例により
製造した。ステンレス製オートクレーブに鉄粉3部、水
5部およびNaOH、5〜15mol/Kg−H2O相当を充填し、攪
拌下、温度210℃以上、Po2:5MPaにおいて2〜6時間酸
化反応を行った。
反応終了後、生成物を取り出して固形分離したのち、
メタノールで洗浄し、乾燥して、金属光沢をした粉末を
回収した。いずれの粉末もX線回折したところα−Fe2O
3の単相のみであり、電子顕微鏡で観察するといずれの
粒子も六角板状の整った単結晶粒子であることが認めら
れた。
(1)樹脂組成物の調製 塩化ビニル樹脂(ゼオン103EP:日本ゼオン(株)) 100重量部 MIO 10重量部 DOP 50重量部 ステアリン酸 2重量部 上記の配合割合の樹脂組成物を2本ロールで5分間混
練した後、厚さ0.5mmのシート状に取り出し、ついで2cm
×5cmの矩形に切り取って試験片とした。
(2)評 価 試験片を次の方法にて、3段階にて外観を評価する。
評価の結果は表1に示す。
◎−分散した金属光沢がきらきらとあざやかで美観、装
飾性に富んでいる。
○−金属光沢がやや劣るが美観、装飾性がある。
×−褐色に着色して金属光沢がなく、美観も装飾性もな
い。
実施例1〜3及び比較例1 板状酸化鉄の粒径を変えた他は、実施例1と同じ方法
にて樹脂組成物の試験片を作成した。
実施例4 実施例1で用いたMIOに微細な二酸化チタン粒子をTiO
2として10.5wt%被覆したMIOを用いた以外は実施例1と
同様に樹脂組成物の試験片を作成したところ、試験片は
赤紫色パール調光沢に輝く美観、装飾性に富むものであ
った。
実施例5 高密度ポリエチレン樹脂粉末(メルト・インデックス
0.9)100重量部、ステアリン酸カルシウム0.2重量部、
酸化防止剤0.2重量部および熱安定剤0.2重量部に各種MI
O5重量部を配合した。
次いで、各配合割合のポリエチレン樹脂組成物を前ロ
ール表面温度160℃、後ロール表面温度120℃に調節した
テストロールで5分間混練したのち、厚さ0.5mmのシー
ト状にとり出した。得られたシートを3cm×5cmの矩形に
切り取って試験片とした。
この試験片を前記と同様な評価法で観察したところ表
2の結果が得られた。
なお、試験片につき、200℃に保ったギア・オーブン
中に入れ耐熱性のテストをしたが、いずれも熱安定性は
良好であった。
注(1)実施例4で用いた二酸化チタン被覆MIO 注(2)天然MIOを分級および水洗したもの 〔発明の効果〕 本発明に係る樹脂組成物は、樹脂中に分散したMIOに
よりきらきらと輝く金属光沢を呈し、意匠性に富んだも
のである。
本発明に係る板状酸化鉄はアルミニウムやニッケルな
どの金属粉と較べる樹脂に対して安定であり、樹脂の劣
化や、金属光沢の消失など経時的変化を生じない安定な
樹脂組成物を与えるので、その成形物の使用価値から従
来のものと比べると非常に大きいものということができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 稔 東京都板橋区坂下3丁目36番5号 東邦 顔料工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−214747(JP,A) 特開 昭54−160596(JP,A) 特開 平3−146561(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粒径20μm以下の微細部分の含有量が4.5
    重量%未満であり、且つ平均粒径30μm以上である金属
    光沢を有する粗粒の合成板状酸化鉄を樹脂中に、樹脂10
    0重量部に対して、0.5〜20重量部の範囲で分散させてな
    ることを特徴とする板状酸化鉄含有樹脂組成物。
  2. 【請求項2】粒径20μm以下の微細部分の含有量が4.5
    重量%未満であり、且つ平均粒径30μm以上である粗粒
    の合成板状酸化鉄に微細な二酸化チタン粒子を被覆した
    ものを樹脂中に、樹脂100重量部に対して、0.5〜20重量
    部の範囲で分散させてなることを特徴とする板状酸化鉄
    含有樹脂組成物。
  3. 【請求項3】前記合成板状酸化鉄の含有量が、樹脂100
    重量部に対し1〜15重量部であることを特徴とする請求
    項1記載の板状酸化鉄含有樹脂組成物。
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