JP4086342B2

JP4086342B2 - 光輝性樹脂成形体

Info

Publication number: JP4086342B2
Application number: JP17302197A
Authority: JP
Inventors: 治靖水谷; 順二小泉; 克志伊藤; 次郎浅野; 拓夫山内; 光弘礒道
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2017-06-13
Also published as: US6210782B1; JPH11963A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，自動車のサイドモールなどに用いる樹脂成形体に関し，特に，メタリック感を有する光輝性樹脂成形体に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来から，自動車の側面などに取付けるサイドモールには，メタリック感を有する塗料を樹脂成形体の表面に塗装することが行われている。しかし，塗装処理は，手間がかかり，製造工程を複雑にしていた。
【０００３】
そこで，近年，リサイクル性の向上，及び製造工程の合理化を目的として，樹脂成形体自体にメタリック感を付与して，塗装処理を回避することが考えられている。メタリック感を有する樹脂成形体を製造するにあたっては，コア層の表面に，顔料成分及び光輝材を含むスキン層を被覆する。顔料成分及び光輝材は，目的とする色調に応じて適宜選択して用いる。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の光輝性樹脂成形体によっては，塗装と同程度のメタリック感，光輝感を発現させることは困難であった。
そこで，スキン層に含まれる顔料成分及び光輝材の配合を調整することによって，成形体の色調を改良することが考えられる。具体的には，光輝材の粒径及びその添加量の調整，樹脂コーティングまたは無機金属酸化物等による表面処理などがある。
しかし，依然として，塗装と同程度のメタリック感，光輝感を発現させることはできない。
【０００５】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み，塗装と同程度の光輝感を発現させることができる光輝性樹脂成形体を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，コア層の表面にスキン層を設けてなる自動車外装プラスチック部品用の光輝性樹脂成形体であって，
該光輝性樹脂成形体は，着色顔料と合成樹脂とを含有するコア層用原料と，光輝材と着色顔料と合成樹脂とを含有するスキン層用原料とをサンドイッチ成形機にて成形してなり，
かつ，上記スキン層のＣＲ（ＣｏｎｔｒａｓｔＲａｔｉｏ）値は２０〜９５％であり，
上記スキン層と上記コア層との色差ΔＥ^*は５以下であり，
上記スキン層の上記合成樹脂はホモポリプロピレン樹脂であり、
上記コア層の上記合成樹脂は、ゴム成分及び無機質の補強材を含有するポリプロピレン樹脂であり，
上記スキン層の厚みは，０．１〜２ｍｍであることを特徴とする光輝性樹脂成形体である。
【０００７】
本発明において，スキン層のＣＲ値とは，スキン層の透明度を表す指標をいう。ＣＲ値が小さいほどスキン層の透明度が高くなり，ＣＲ値が大きいほどスキン層の透明度が低くなる。
【０００８】
本発明においては，スキン層のＣＲ値は，２０〜９５％である。
そのため，スキン層に透明性を付与することができ，内部のコア層の色彩を光輝性樹脂成形体の表面に発現させることができる。
【０００９】
即ち，スキン層に透明性を付与することにより，スキン層自体のメタリック感，色の深み感が向上すると共に，更にスキン層を透過した光が，着色顔料により着色されたコア層の表面で反射等の作用を受けて，光輝性樹脂成形体に，高い光沢，光輝感，深み感のある色調を付与することができる。
また，光輝材は，スキン層内に入射された光やコア層により反射された光を受けて，光輝く。そのため，上記の透明性のあるスキン層の高い光沢，光輝感，深み感のある色調を，更に増強させることができる。
【００１０】
上記スキン層のＣＲ値は９５％未満である。これにより，内部のコア層の色彩を光輝性樹脂成形体表面に効果的に発現させることができる。スキン層のＣＲ値の下限は，２０％である。これにより，スキン層及びコア層の色彩の調和を図ることができる。
【００１１】
また，樹脂成形体は，上記コア層と上記スキン層とからなる２層構造を有している。そのため，樹脂成形体は，上記コア層により耐衝撃性及び剛性が付与されるとともに，上記スキン層により意匠性及び耐久性が付与される。
以上のように，本発明によれば，外観に奥行き，深み感を与えて，光輝感，高級感，光沢感に優れ，かつ強度及び耐久性にも優れた光輝性樹脂成形体を得ることができる。
【００１２】
次に，スキン層のＣＲ値の測定方法について説明する。
まず，ＪＩＳ−Ｚ−８７２１の明度スケールでＮ２．０（ブラック）相当の標準板Ａと，ＪＩＳ−Ｚ−８７２１の明度スケールでＮ９．５（ホワイト）相当の標準板Ｂとを準備する。
【００１３】
また，スキン層単独の材料からなるシートを成形し，これを被測定物とする。被測定物であるシートの裏面に，上記標準板Ａ，Ｂを密着させ，「ＪＩＳ−Ｚ−８７２２」の分光測定器で被測定物の表面の色を測定する。被測定物の色は，条件Ｃ（ｄ−８）でＤ₆₅光源を用い，１０度視野で測定する。
測定結果により，「ＪＩＳ−Ｚ−８７０１」に基づく物体色の三刺激値の内のＹ値を用いて，下記の算出式によりＣＲ値を求める。
【００１４】
ＣＲ（％）＝〔（標準板Ａ上でのＹ値）／（標準板Ｂ上でのＹ値）〕×１００
【００１５】
以上の測定方法より，ＣＲ値が小さい場合にはスキン層の透明性が高くなり，逆にＣＲ値が大きい場合にはスキン層の透明性が低くなる。そして，ＣＲ値が０％の場合は，スキン層は完全透明となり，１００％で完全隠蔽となる。
【００１６】
更には，上記スキン層と上記コア層との色差ΔＥ*は１０以下であることが好ましい。これにより，樹脂成形体全体の色調に調和がとれて，スキン層とコア層との差異が目立たなくなる。それゆえ，スキン層に含まれている光輝材の存在感が増大する。従って，優れた光輝感を発揮することができる。
また更に好ましくは，上記色差ΔＥ * は５以下である。これにより，更にスキン層とコア層との差異が目立たなくなり，更に優れた光輝感を発揮することができる。
【００１７】
また，光輝材は，照射された光の一部又は全部を反射することにより樹脂成形体に輝き，光沢，光輝感を発現させるものである。
特に，光輝材は，可視光線を透過することが好ましい。具体的には，光輝材は，可視光線に対して，１〜９９％の光透過率を有することが好ましい。これにより，樹脂成形体の外観に奥行き，深みを与えて，高級感のある光輝感を発現することができる。
【００１８】
一方，光輝材の光透過率が１％未満の場合には，光輝材の反射率が高くなり，光輝材がスキン層の中で孤立して存在するように見え，ギラギラとした粗い光輝感が発現されて，高級感が低下する場合がある。また，光輝材の光透過率が９９％を超える場合には，反射光が少なくなり，光輝感が低下する場合がある。
【００１９】
上記の色差ΔＥ^*は，例えば，ＪＩＳ−Ｚ−８７２２「物体色の測定方法」によって測定され，ＪＩＳ−Ｚ−８７３０「色差表示方法」によって計算される値である。
【００２０】
また，スキン層の厚みは０．１〜２ｍｍである。これにより，樹脂成形体に意匠性，耐久性を付与することができる。また，光輝感を発現するに十分な量の光輝材をスキン層に添加することができるとともに，また比較的高価な光輝材の使用量を少なくすることができる。
一方，スキン層の厚みが０．１ｍｍ未満の場合には，スキン層の意匠性および耐久性が低下する場合がある。また，２ｍｍを超える場合には，高価な光輝材の使用量が増えて，樹脂成形体の製造コストが高くなる場合がある。
【００２１】
また，樹脂成形体は，コア層とスキン層とからなる２層構造を有している。そのため，樹脂成形体は，コア層により耐衝撃性及び剛性が付与されるとともに，スキン層により意匠性及び耐久性が付与される。従って，本発明の光輝性樹脂成形体は，強度及び外観に優れている。
【００２２】
上記スキン層に含まれる光輝材としては，例えば，マイカ，パールマイカ，ガラスフレーク，アルミ粉，ステンレス粉，真鍮粉，金属メッキ粉，金属コーティング粉末，アルミフレーク，アルミ箔，亜鉛，及びブロンズ粉のグループから選ばれる１種又は２種以上を用いることが好ましい。これにより，優れた光輝感を発現させることができる。
【００２３】
中でも，マイカ，パールマイカ，ガラスフレーク等の，可視光線の透過性の高い光輝材を用いることが好ましい。これにより，スキン層自体の光輝感，色の深み感が更に向上するとともに，スキン層を透過した光がコア層の表面により反射等の作用を受けて光輝性樹脂成形体表面に高い光沢，深み感，光輝感のある色調を効果的に付与することができる。
【００２４】
スキン層及びコア層に含まれる上記着色顔料は，いずれも，例えば，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，酸化チタン，チタンイエロー，弁柄，焼成顔料，カーボンブラック等の無機顔料，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のグループから選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。
【００２５】
スキン層に含まれる合成樹脂は，ホモポリプロピレン樹脂である。
【００２６】
また，コア層に用いる合成樹脂がポリプロピレン樹脂である場合には，無機質の補強材，増量材，ゴム成分などを添加することが好ましい。ゴム成分の添加により，樹脂成形体に適度な柔軟性を付与することができ，無機充填材により，より高い剛性を付与することができるからである。
【００２７】
無機質の補強材，増量材としては，タルク，マイカ，クレー，シリカ，アルミナ，炭酸カルシウム，炭酸マグネシウム，炭酸亜鉛，酸化カルシウム，酸化マグネシウム，水酸化カルシウム，水酸化マグネシウム，水酸化アルミニウム，硫酸カルシウム，硫酸バリウム，塩基性硫酸マグネシウム，ケイ酸カルシウム，ガラス，チタン酸カルシウム，ホウ酸アルミニウム等の繊維，ウイスカー，フレーク，またはパウダー等を用いることができる。
【００２８】
ゴムとしては，ＥＰＭ（エチレンプロピレンゴム），ＥＢＭ（エチレンブテンゴム），ＥＯＭ（エチレンオクテンゴム）等のエチレンα−オレフィンゴム，ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム），ＳＢＳ（スチレンブタジエンスチレン樹脂），ＳＩＳ（スチレンイソプレンスチレン樹脂），ＳＥＢＳ（スチレンエチレンブチレンスチレン樹脂），ＳＥＰＳ（スチレンエチレンプロピレンスチレン樹脂）等のスチレン系ゴム及びその水素添加物等を用いることができる。
【００２９】
本発明の光輝性樹脂成形体の成形に際しては，各成分が最終成形型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，ドライカラーやマスターバッチを作製し，これを樹脂で希釈して成形することもできる。
【００３０】
本発明にかかる光輝性樹脂成形体は，例えばバンパー，サイドモール，ホイールキャップ等の自動車外装プラスチック部品，パソコン，ワープロ，電話，ファクシミリ等のＯＡ機器やマルチメディア端末機の筐体，ビデオデッキ，ＴＶ，ラジカセ，オーディオアンプ，スピーカーボックス等のＡＶ機器，更には冷蔵庫，洗濯機，掃除機，炊飯器，湯沸かし器，コーヒー沸かし器等の電化製品のハウジング等，広範囲の樹脂成形品に適用することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
実施形態例
本発明の実施形態例に係る光輝性樹脂成形体について，図１〜図７を用いて，比較例とともに説明する。
まず，表１に示すごとく，スキン層用原料（原料ＳＡ，ＳＢ）と，コア層用原料（原料ＣＣ，ＣＤ，ＣＥ）とを調製した。
スキン層用原料は，ホモポリプロピレン樹脂，平均粒径４０μｍのパールマイカ，焼成イエロー，カーボンブラック及び酸化チタンからなる。
【００３２】
コア層用原料（原料ＣＤ，ＣＥ）は，複合ポリプロピレン樹脂に，焼成イエロー，カーボンブラック又は酸化チタンの少なくとも一種以上の着色顔料を添加したものである。コア層用原料（原料ＣＣ）は，複合ポリプロピレン樹脂からなり，この中には着色顔料は含まれていない。原料ＣＣ，ＣＤ，ＣＥに含まれる複合ポリプロピレン樹脂は，ブロックポリプロピレン樹脂６０重量％と，エチレン・プロピレンゴム３０重量％と，タルク１０重量％とからなる。
【００３３】
次いで，図１に示すごとく，コア層用原料及びスキン層用原料を用いて，サンドイッチ成形機にて，コア層３の表面にスキン層２を被覆してなる，自動車用のサイドモール９を成形した。表２に示すごとく，コア層用原料，スキン層用原料は，表１に示した上記各種原料の中から選択した。スキン層用原料とコア層用原料との色差ΔＥ^*，及びスキン層の厚みを変化させた。得られたサイドモールは，実施例１〜４，比較例１〜３とした。
【００３４】
次に，これらのサイドモールについて，目視にて外観検査を行った。検査項目は，表２に示すごとく，光輝感及び色調である。光輝感は，ギラギラ感と緻密感とから評価し，これらの評価は，良好な場合を○，不良の場合を×として示した。色調は，サンドイッチ成形品がコア層の影響が小さく，スキン層単体と比較して違和感がない場合を○，違和感が有る場合を×と示した。
【００３５】
また，製造コストについても評価した。製造コストが高い場合には「高」，中程度の場合には「中」，低い場合には「低」として示した。
また，スキン層のＣＲ値を測定した。ＣＲ値は各種スキン層単独の材料からなるシート成形し，これを上述の方法により測定した。
これらの測定の結果を表２に示した。
【００３６】
【表１】

【００３７】
【表２】

【００３８】
上記検査，評価の結果，実施例１〜４の場合には，高級感のある光輝感が得られ，色調も良好であった。この中でも，特に，光輝材の使用量の多い実施例４は，光輝感がより強調された外観を有していた。
一方，比較例１は，ＣＲ値が９９以上と透明性が低く，光輝感も小さい。また，高価な光輝材を多量に用いたため，コストが高くなった。
比較例２は，ギラギラ感が低下して，緻密感が目立ち，光輝感がぼやけた。
比較例３は，ＣＲ値が９９以上であり透明性が低く，光輝感も小さい。また，スキン層が厚く，多くの光輝材を用いたため，製造コストが高かった。
【００３９】
次に，上記の測定結果を考察する。
まず，実施例１〜４の場合には，図２に示すごとく，スキン層２に入射した入射光７は，その一部が光輝材１又は，光輝材を除くスキン層２の成分（主に着色顔料）により反射される。また，入射光７の他の一部がスキン層２を通過してコア層３に到達する。コア層３に到達した光は，コア層３（主に着色顔料）により反射されて，再度スキン層２を通過する。そして，これら光輝材反射光７１，顔料反射光７４，スキン層反射光７２，コア層反射光７３は，全体として看者の目により認識される。
【００４０】
そして，実施例１〜４においては，コア層３は，スキン層２の擬似色（パールマイカ抜き）で着色されているため，両者は違和感なく一体品として認識される。そのため，これらの実施例においては，光輝感を発現することができるものと考えられる。また，コア層３は，高い耐衝撃性及び剛性を有するため，サイドモールの全体の強度が高い。
【００４１】
次に，比較例１においては，図３に示すごとく，スキン層２の原料からのみから成形されたものであるため，コア層の色調の影響は全くなく，スキン層２の原料の色調が外観に大きく影響する。スキン層２は，光輝材１を含み，また単一層色であるため，優れた光輝感を発現できる。しかし，多量の光輝材１を使用することとなるため，製造コストが高くなる。また，コア層の原料を用いていないため，耐衝撃性及び剛性が低い。
【００４２】
また，比較例２においては，図４に示すごとく，コア層３は着色顔料が添加されていないため，複合ポリプロピレン本来の乳白色を有する。そのため，スキン層２を通過した入射光７がコア層３の表面で反射して，そのコア層反射光７３が強くなる。このため，コア層反射光７３によって，光輝材反射光７１がぼやけてしまい，光輝感が低くなる。
【００４３】
また，比較例３においては，図５に示すごとく，コア層３の色が濃く着色されているが，スキン層が厚いために光がコア層まで十分に到達せず，比較例１と同様の効果を奏する。また，スキン層２が厚いため，多量の光輝材１を使用することとなるため，製造コストが高くなる。また，スキン層厚みが厚いため，耐衝撃性及び剛性が低くなる。
【００４４】
以上のことから，スキン層２の厚みは０．１〜２ｍｍであること，スキン層２のＣＲ値が９９％未満であること，コア層３が着色顔料で着色されていることによって，光輝感の高い，安価な光輝性樹脂成形体を得ることができることが分かる。
【００４５】
（実験例）
本例においては，スキン層の厚みとＣＲ値の関係について評価した。
スキン層のＣＲ値は，スキン層単独の材料からなるシートを成形し，これを用いて上述の方法により測定した。また，ＣＲ値の測定に供するシートの厚み，及びシートの色調を変えた。シートの成分は，表１記載のホモポリプロピレンを使用して着色顔料と光輝材との種類を種々に変えている。
上記の測定結果を図６，図７に示した。図６は，スキン層が淡色系の色調の場合を示し，図７はスキン層が濃色系の色調の場合を示す。
【００４６】
これらの結果より，シート厚み，即ちスキン層の厚みが厚くなると，ＣＲ値も増加すること，濃色系の色調は淡色系の色調よりも薄いシート厚みでＣＲ値が１００％に近くなることがわかる。
【００４７】
例えば，スキン層がホワイトパール（淡色系）の場合には厚みが約１．５ｍｍで約９９％のＣＲ値となる（図６）。一方，スキン層がダークグリーン，パール／メタリック（濃色系）の場合には厚みが約０．６ｍｍで約９９％のＣＲ値となる（図７）。
【００４８】
以上より，スキン層の色調の濃淡により厚みを変えることにより，スキン層のＣＲ値を９９％未満にすることができ，これによりスキン層の透明度の調整が可能となることがわかる。
また，着色顔料及び光輝材の添加量の増減によってもＣＲ値の調整が可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば，塗装と同程度の光輝感を発現させることができ，かつ，外観に奥行き，深み感を与えて，高級感，光沢感に優れ，かつ強度及び耐久性にも優れた光輝性樹脂成形体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例における，サイドモールの斜視図。
【図２】実施例１〜４の説明図。
【図３】比較例１の説明図。
【図４】比較例２の説明図。
【図５】比較例３の説明図。
【図６】実験例における，淡色系の着色顔料を含むスキン層のＣＲ値を示す線図。
【図７】実験例における，濃色系の着色顔料を含むスキン層のＣＲ値を示す線図。
【符号の説明】
１．．．光輝材，
２．．．スキン層，
３．．．コア層，
７．．．照射光，
７１．．．光輝材反射光，
７２．．．スキン層反射光，
７３．．．コア層反射光，
７４．．．顔料反射光，

Claims

コア層の表面にスキン層を設けてなる自動車外装プラスチック部品用の光輝性樹脂成形体であって，
該光輝性樹脂成形体は，着色顔料と合成樹脂とを含有するコア層用原料と，光輝材と着色顔料と合成樹脂とを含有するスキン層用原料とをサンドイッチ成形機にて成形してなり，
かつ，上記スキン層のＣＲ（ＣｏｎｔｒａｓｔＲａｔｉｏ）値は２０〜９５％であり，
上記スキン層と上記コア層との色差ΔＥ^*は５以下であり，
上記スキン層の上記合成樹脂はホモポリプロピレン樹脂であり、
上記コア層の上記合成樹脂は、ゴム成分及び無機質の補強材を含有するポリプロピレン樹脂であり，
上記スキン層の厚みは，０．１〜２ｍｍであることを特徴とする光輝性樹脂成形体。