JP3760615B2 - 樹脂成形品及びその成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，樹脂流れの会合部分における筋状異色部の発生がなく，表面外観性に優れた，材着樹脂材料による樹脂成形品及びその成形方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来，樹脂成形品には，メタリック調，パール調等，表面外観性を向上させるために材着樹脂材料を用いて金型成形したものがある。この材着樹脂材料は，合成樹脂とそのマトリクス中に分散させた鱗片状光輝材とよりなる。かかる鱗片状光輝材としては，例えば鱗片状のアルミニウム等の金属箔，マイカ等が用いられる。
【０００３】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記樹脂成形品が貫通穴或いは深い凹所を有する場合には，その貫通穴近くに筋状異色部が発生することがある。
このことを，樹脂成形品としての，自動車用の通風穴付きホイールキャップを例にとって，以下に説明する。
即ち，図７に示すごとく，上記ホイールキャップ９００は，通風穴としての貫通穴９１を有している。なお，同図の符号９２は取付爪である（図５参照）。
そして，上記ホイールキャップにおいては，上記貫通穴９１よりも外方に幅１〜５ｍｍの筋状異色部９５が発生している。
【０００４】
このような筋状異色部９５は，次の理由によって発生すると考えられる。
即ち，図８〜図１０に示すごとく，上記ホイールキャップ９００を成形するための金型８においては，そのキャビティ８２内に，上記貫通穴９１を形成するための突出した中子８１が設けてある。そして，上記材着樹脂材料７は，ホイールキャップの中央部分に位置するゲートより射出される。そのため，材着樹脂材料７は，図８に示すごとく，ホイールキャップ成形用のキャビティ８２内を，その外部方向へ向かって進んでいく。
【０００５】
このとき，キャビティ８２内には上記中子８１があるため，ここで材着樹脂材料７の流れ７５は左右に分かれ（図８），中子８１の後方で再び合流し，会合部分７７を形成する（図８〜図１１）。
そして，上記材着樹脂材料７がキャビティ８２内を前方へ進むとき，その樹脂流れの先端部分は，図９に示すごとく，突出したファウンテンフローを形成している。
【０００６】
そのため，上記の会合部分７７の近くにおいては，図１０，図１１に示すごとく，材着樹脂材料７中の鱗片状光輝材７２は会合部分７７の方向に沿って，即ち樹脂成形品９の表面と略直交する方向に配列する。
【０００７】
一方，樹脂成形品９の大部分においては，上記鱗片状光輝材７２は樹脂流れの方向に沿って，即ち樹脂成形品９の表面に沿って配列する。
そのため，図１１に示すごとく，樹脂成形品９に光が入射したとき，樹脂成形品９の表面に平行に配列している上記鱗片状光輝材７２に当たった光９７は，同図に示すごとく，外部へ反射する。そのため，樹脂成形品９における大部分の表面は，美しいメタリック調等の表面外観性を呈する。
【０００８】
しかし，上記会合部分７７においては，鱗片状光輝材７２は樹脂成形品９の表面と略直交する方向に配列している。そのため，この部分では，図１１に示すごとく，入射した光９８は，鱗片状光輝材７２によって反射されない。それ故，この部分は黒色がかった筋状異色部９５が発生する。
また，上記会合部分７７においては，左右から材着樹脂材料が合流するため，表面部分には深さ約５〜１０μｍの筋状溝９６が形成されることがある。そのため，上記筋状異色部９５は更に表面外観性が低下する。
【０００９】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み，材着樹脂材料の流れの会合部分における筋状異色部の発生がなく，表面外観性に優れた，材着樹脂材料による樹脂成形品及びその成形方法を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，合成樹脂とその中に分散された鱗片状光輝材とよりなる材着樹脂材料を用いて金型成形してなる樹脂成形品において，
該樹脂成形品は，その表面が凹状の梨地を形成しており，また上記表面には上記梨地の深さよりも大きい凹状又は凸状の多数のシボを有しており，
隣り合う上記シボの間には平面部が形成されていると共に該平面部には上記梨地が形成されており，
また上記凹状シボの深さ又は凸状シボの高さは３０〜１０００μｍであり，
かつ上記樹脂成形品の表面の内側には，上記鱗片状光輝材が多方向に分散している光散乱層を有し，
該光散乱層よりも内部には，上記燐片状光輝材が上記樹脂成形品の表面に略直交する方向に配列した部分が存在することを特徴とする樹脂成形品である。
【００１１】
本発明において最も注目すべきことは，樹脂成形品の表面が梨地を形成していると共に，該梨地の深さよりも大きい多数のシボを有しており，また上記凹状シボ又は凸状シボの高さは上記特定の範囲にあり，かつ樹脂成形品の表面の内側には上記光散乱層を有していることである。
【００１２】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては，まず樹脂成形品の表面が凹状の梨地を有しているため，該表面は光が乱反射する。更に，この梨地表面には，梨地の深さよりも大きい凹状又は凸状の多数のシボを有している。そのため，このシボの表面によっても光乱反射が生ずる。
また，上記凹状シボの深さ又は凸状シボの高さは上記特定範囲にあるため，上記光乱反射が有効に行なわれる。
【００１３】
更に，上記表面の内側には，鱗片状光輝材が多方向に分散している光散乱層を有しているため，更に上記光乱反射が助長される。
そのため，上記の樹脂流れの会合部分においても，上記の梨地，特定深さ又は高さのシボ，更には上記光散乱層によって多くの光乱反射が生じる。それ故，会合部分において筋状異色部が発生することがなく，表面外観性に優れた樹脂成形品を提供することができる。
【００１４】
本発明は，特に貫通穴或いは深い凹部を有する樹脂成形品に適用した時，その貫通穴，凹部の近くに筋状異色部の発生がなく，特にその効果が大きい。
【００１５】
本発明において，上記凹状シボの深さ又は凸状シボの高さは，３０〜１０００μｍである。
３０μｍ未満では，光乱反射が充分行なわれず，一方１０００μｍを超えると凹状シボ，凸状シボの側面に筋状異色部が見えるという問題がある。
【００１６】
また，上記合成樹脂としては，例えばポリプロピレン，ポリエチレン，ポリスチレン，ＡＳ樹脂，ＡＥＳ樹脂，ＡＢＳ樹脂，ＡＡＳ樹脂，ＳＡＳ樹脂，ＰＰＯ，ポリアセタール，ＰＰＯ／ＰＳ，ＰＥＴ，ＰＢＴ，アイオノマー，アクリル系樹脂，塩化ビニル系樹脂，ポリカーボネート，ＰＡ樹脂，またはこれら２種類以上からなるアロイ材等が挙げられる。
この中でもポリプロピレン，ＡＥＳ樹脂，ＡＢＳ樹脂，ＡＡＳ樹脂が，会合部における筋状異色部が目立たない，光輝感の優れた成形品を与える汎用性のある樹脂として好ましい。
【００１７】
次に，上記鱗片状光輝材としては，アスペクト比５〜２００のものが利用可能で，通常１０〜１００のものが好適に利用される。アスペクト比（Ａ）＝平均粒径（μｍ）／平均粒径厚さ（μｍ）である。
このような鱗片状光輝材としては，例えばアルミニウム粉末，マイカ製パール顔料，真鍮粉末，ガラス粉末，金属めっき粉末，金属コーティング粉末等が挙げられる。この中でもアルミニウム粉末が，会合部における筋状異色部が目立たない，光輝感の優れた成形面を与える汎用性のある鱗片状光輝材として好ましい。
【００１８】
また，燐片状光輝材の平均粒径は，１０〜１００μｍであることが好ましい。上記平均粒径が１００μｍより大きくなると，添加量を増やしても会合部分の筋状異色部の発生を解消する効果が少ない。また，１０μｍより小さくなると，樹脂成形品の外観がノッペリとして，平坦状の光輝感を呈する傾向にある。
【００１９】
なお，本発明の樹脂組成物には，更に必要に応じてフタロシアニンブルー，シアニングリーン，インダスレン系，アゾ系，アンスラキノン系，ペリレン系，ペリノン系，キナクリドン系，イソインドリノン系，チオインジゴ系，ジオキサジン系等の有機顔料，フタロシアニン系，アンスラキノン系，ペリレン系，ペリノン系等の染料，酸化防止剤，紫外線吸収剤，カップリング剤等の添加剤，或いは金属石鹸，定分子量ポリオレフィン等の分散剤等を添加してもよい。
【００２０】
また，上記樹脂組成物を用いて樹脂成形品を成形するに際しては，各成分が最終組成物中に必要な量になるように配合したものを直接成形してもよいし，押出し機でコンパウンドを作製した後，成形してもよい。
また，ドライカラーや高濃度マスターパッチを作製し，これを樹脂で希釈して成形することも可能である。
【００２１】
次に，請求項２の発明のように，上記梨地は，上記シボの表面にも形成されていることが好ましい。
この場合には，シボの表面においても更に細かい光乱反射が生じる。それ故，会合部分における筋状異色部の発生をより抑えることができる。
【００２２】
次に，請求項３の発明のように，上記シボとシボの間のピッチは１００〜１０００μｍであることが好ましい。
この場合には，上記光乱反射が有効に行われる。
即ち，上記ピッチが，１００μｍ未満の場合には，光乱反射が不十分となるという問題がある。
一方，上記ピッチが，１０００μｍを超える場合には，ピッチが大きすぎて，光乱反射の発生が不十分なため，上記筋状異色部の発生を十分に解消することが困難である。
【００２３】
次に，請求項４の発明のように，上記梨地の深さは，５〜８００μｍであることが好ましい。
この場合には，上記光乱反射の発生が有効に行われる。
即ち，上記梨地の深さが，５μｍ未満の場合には，光乱反射の発生が不十分なため，上記筋状異色部の発生を十分に解消することが困難である。
一方，上記梨地の深さが，８００μｍを超える場合にも，光乱反射の発生が不十分なため，上記筋状異色部の発生を十分に解消することが困難である。
【００２４】
次に，請求項５の発明のように，合成樹脂とその中に分散された鱗片状光輝材とよりなる材着樹脂材料により，樹脂成形品を成形する方法において，
金型のキャビティ壁の表面に，凹状の梨地を形成するための梨地成形部を設けると共に，該梨地成形部の表面に上記梨地の深さよりも大きい凹状又は凸状のシボを形成するための多数のシボ成形部を設けておき，
隣り合う上記シボ成形部の間には平面成形部が形成されていると共に該平面成形部には上記梨地成形部が形成されており，
上記金型のキャビティ内に上記材着樹脂材料を射出して，表面に梨地を有すると共に凹状又は凸状のシボを有し，更に表面の内側には上記鱗片状光輝材が多方向に分散している光散乱層を有し，該光散乱層よりも内部には上記燐片状光輝材が上記樹脂成形品の表面に略直交する方向に配列した部分が存在する樹脂成形品を成形する方法であって，
かつ上記シボ成形部の凸状の高さ又は凹状の深さは３０〜１０００μｍであることを特徴とする樹脂成形品の成形方法がある。
【００２５】
上記成形方法によれば，以下のような樹脂成形品を容易に成形することができる。
即ち，表面が梨地を形成していると共に，該梨地の深さよりも大きい多数のシボを有しており，また上記凹状シボ又は凸状シボの高さは特定の範囲にあり，かつ表面には上記光散乱層を有する樹脂成形品を容易に成形することができる。
上記樹脂成形品は，上述のごとく，会合部分においても筋状異色部が発生することなく，表面外観性に優れている。
【００２６】
従って，本発明にかかる成形方法によれば，表面外観性に優れた樹脂成形品を容易に成形することができる。
【００２７】
本発明において，上記シボ成形部における，凸状の高さ又は，凹状の深さは，３０〜１０００μｍである。３０μｍ未満では，上記筋状異色部の発生を十分に解消することが困難であり，一方１０００μｍを超える場合にも光乱反射の発生が不十分なため，上記筋状異色部の発生を十分に解消することが困難である。
【００２８】
次に，請求項６の発明のように，上記シボ成形部における凹状部又は凸状部の間のピッチは１００〜１０００μｍであることが好ましい。
この場合には，上記光乱反射の発生が有効に行われる樹脂成形品を容易に成形することができる。
上記シボ成形部のピッチを上記特定の範囲にする理由は，上記シボにおけるピッチの理由と同じである。
【００２９】
次に，請求項７の発明のように，上記梨地成形部における凸状部の高さは５〜８００μｍであることが好ましい。
この場合には，上記光乱反射の発生が有効に行われる。
上記梨地成形部における凸状部の高さを上記特定の範囲内とする理由は，上記梨地におけるピッチの理由と同じである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
実施形態例１にかかる，樹脂成形品９及びその製造方法について，図１〜図５を用いて説明する。
本例に示す樹脂成形品９は，図５に示すごとく，自動車用ホイールキャップである。
上記ホイールキャップは，円板状体で，ホイールに取り付ける取付爪９２を有する。本体部９０には通気穴９１を有する。
本例の樹脂成形品９は，図１に示すごとく，合成樹脂７１とその中に分散された鱗片状光輝材７２とよりなる材着樹脂材料７を用いて金型成形してなる。
上記樹脂成形品９はその表面が，梨地２を形成している。該梨地２の深さは５〜８００μｍである。
また上記表面には上記梨地２の深さよりも大きい凹状の多数のシボ１を有している。そして，該シボ１の表面にも梨地２が形成されている。
【００３１】
また上記シボ１の深さは３０〜１０００μｍであり，かつ上記樹脂成形品９の表面の内側には，上記鱗片状光輝材７２が多方向に分散している光散乱層３を有している。
一方，上記シボとシボの間のピッチは，１００〜１０００μｍである。
【００３２】
次に，上記樹脂成形品９の製造方法について図３，図４を用いて説明する。
即ち，まず金型３のキャビティ壁３０の表面に，上記凹状の梨地２を形成するための梨地成形部３２を設けると共に，該梨地成形部３２の表面に上記梨地２の深さよりも大きい上記凹状のシボ１を形成するための多数のシボ成形部３１を設けておく。
上記梨地成形部３２の高さＮは５〜８００μｍである。そして，該梨地成形部３２は上記シボ成形部３１の表面にも形成されている。
また，上記シボ成形部３１の高さＳは３０〜１０００μｍであり，各シボ成形部３１間のピッチＰは１００〜１０００μｍである。
【００３３】
上記シボ成形部３１及び梨地成形部３２は，金型３の表面をホーニング或いは，エッチングすることにより形成する。
また，金型３のキャビティ内には，上記従来例で記したごとく，ホイールキャップ９００の貫通穴９１を形成するための中子が設けてある（図８）。
【００３４】
次に，上記樹脂系製品９を製造するに当っては，上記金型３のキャビティ内に合成樹脂７１とその中に分散された鱗片状光輝材７２とよりなる材着樹脂材料7 を射出する。上記材着樹脂材料7 は，ホイールキャップの中央部から射出する。
これにより，上記樹脂系製品９が成形される。
そして，このとき，図３に示すごとく，上記金型３のキャビティ壁３０の近傍においては，上記凸状のシボ成形部３１の存在により上記材着樹脂材料７の流れに乱流を生ずる。そのため，樹脂成形品９の表面層においては上記材着樹脂材料７中の鱗片状光輝材７２の配向が乱れ上記の光散乱層２５が形成される（図１参照）。
【００３５】
また，樹脂成形品９の表面には，上記梨地成形部３２，シボ成形部３１によって梨地２及びシボ１が形成される。
また，上記光散乱層２５よりも内部には，ホイールキャップ９００の貫通穴９１（図２，図４）を形成するための中子（図８参照）の存在によって，会合部７７が形成される。また，該会合部７７の両側には，従来例と同様に樹脂成形品９の表面と略直交する方向に鱗片状光輝材７２が配列している。また，樹脂成形品９のほかの大部分においては，鱗片状光輝材７２は樹脂流れの方向に沿って，樹脂成形品９の表面に沿って配列している。また，筋状溝９６も形成される。
【００３６】
上記のごとく，本例においては，まず樹脂成形品９の表面が凹状の梨地２を有しているため，該表面は光が乱反射する。更に，この梨地２表面には，梨地２の深さＮよりも大きい凹状又は凸状の多数のシボ１を有している。そのため，このシボ１の表面によっても光乱反射が生ずる。
また，上記凹状シボ１の深さＳ又は凸状シボ１の高さＳは上記特定範囲にあるため，上記光乱反射が有効に行なわれる。
【００３７】
更に，上記表面の内側には，鱗片状光輝材７２が多方向に分散している光散乱層２５を有しているため，更に上記光乱反射が助長される。
そのため，上記の樹脂流れの会合部分７７においても，上記の梨地２，特定深さ又は高さのシボ１，更には上記光散乱層２５によって多くの光乱反射が生じる。それ故，会合部分７７において筋状異色部が発生することがなく，表面外観性に優れた樹脂成形品９を提供することができる。
【００３８】
実施形態例２
本例においては，図６に示すごとく，実施形態例１におけるシボ１を，凸状のシボ１３としたものである。その他は，実施形態例１と同様の構造である。
製造方法についても，実施形態例１におけるシボ成形部３１を凸状にしたほかは，実施形態例１と同様である。
本例においても，実施形態例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
実施形態例３
次に，本発明を樹脂成形品としてのホイールキャップ９００（図５）に適用した場合の具体例につき説明する。
本例においては，合成樹脂としてポリプロピレン樹脂を，鱗片状光輝材７２として長さ４０μｍのアルミニウム粉末を用いた。
また，得られたホイールキャップ９００における上記凹状シボ１の深さは３００μｍ，梨地２の深さは７μｍであった。
その結果，上記ホイールキャップは，上記筋状異色部は殆ど発生せず，外観性に優れているものであった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば，材着樹脂材料の流れの会合部分における筋状異色部の発生がなく，表面外観性に優れた，材着樹脂材料による樹脂成形品及びその成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，樹脂成形品の表層断面図。
【図２】実施形態例１における，樹脂成形品の表面斜視図。
【図３】実施形態例１における，キャビティ内壁及び樹脂流れの説明図。
【図４】実施形態例１における，キャビティ内壁表面の説明図。
【図５】実施形態例１における，樹脂成形品としてのホイールキャップの斜視図。
【図６】実施形態例２における，樹脂成形品の表層断面図。
【図７】従来例のホイールキャップにおける，貫通穴外方の筋状異色部を示す斜視図。
【図８】従来例の樹脂成形品における，樹脂流れの説明図。
【図９】従来例の樹脂成形品における，樹脂流れ会合寸前の状態における図８のＡ−Ａ断面図。
【図１０】従来例の樹脂成形品における，樹脂流れが会合した状態における図８のＡ−Ａ断面図。
【図１１】従来例の樹脂成形品における，会合部分付近の断面斜視図。
【符号の説明】
１．．．シボ，
２．．．梨地，
２５．．．光散乱層，
３．．．金型，
３１．．．シボ成形部，
３２．．．梨地成形部，
７．．．材着樹脂材料，
７１．．．合成樹脂，
７２．．．鱗片状光輝材，
７７．．．会合部分，
９．．．樹脂成形品，
９１．．．貫通穴，
９５．．．筋状異色部，

Claims (7)

1. 合成樹脂とその中に分散された鱗片状光輝材とよりなる材着樹脂材料を用いて金型成形してなる樹脂成形品において，
   該樹脂成形品は，その表面が凹状の梨地を形成しており，また上記表面には上記梨地の深さよりも大きい凹状又は凸状の多数のシボを有しており，
   隣り合う上記シボの間には平面部が形成されていると共に該平面部には上記梨地が形成されており，
   また上記凹状シボの深さ又は凸状シボの高さは３０〜１０００μｍであり，
   かつ上記樹脂成形品の表面の内側には，上記鱗片状光輝材が多方向に分散している光散乱層を有し，
   該光散乱層よりも内部には，上記燐片状光輝材が上記樹脂成形品の表面に略直交する方向に配列した部分が存在することを特徴とする樹脂成形品。
2. 請求項１において，上記梨地は，上記シボの表面にも形成されていることを特徴とする樹脂成形品。
3. 請求項１又は２において，上記シボとシボの間のピッチは１００〜１０００μｍであることを特徴とする樹脂成形品。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において，上記梨地の深さは，５〜８００μｍであることを特徴とする樹脂成形品。
5. 合成樹脂とその中に分散された鱗片状光輝材とよりなる材着樹脂材料により，樹脂成形品を成形する方法において，
   金型のキャビティ壁の表面に，凹状の梨地を形成するための梨地成形部を設けると共に，該梨地成形部の表面に上記梨地の深さよりも大きい凹状又は凸状のシボを形成するための多数のシボ成形部を設けておき，
   隣り合う上記シボ成形部の間には平面成形部が形成されていると共に該平面成形部には上記梨地成形部が形成されており，
   上記金型のキャビティ内に上記材着樹脂材料を射出して，表面に梨地を有すると共に凹状又は凸状のシボを有し，更に表面の内側には上記鱗片状光輝材が多方向に分散している光散乱層を有し，該光散乱層よりも内部には上記燐片状光輝材が上記樹脂成形品の表面に略直交する方向に配列した部分が存在する樹脂成形品を成形する方法であって，
   かつ上記シボ成形部の凸状の高さ又は凹状の深さは３０〜１０００μｍであることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
6. 請求項５において，上記シボ成形部における凹状部又は凸状部の間のピッチは１００〜１０００μｍであることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
7. 請求項５又は６において，上記梨地成形部における凸状部の高さは５〜８００μｍであることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。

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