JP5252506B2 - メタリック光沢感を有する積層体 - Google Patents

Description

本発明は、メタリック光沢感を有する樹脂製積層体に関する。更に詳しくは、着色された樹脂基材の少なくとも片面に、メタリック感を有するポリカーボネート樹脂からなる表層材を積層してなる、深みのある外観を具備したメタリック光沢感を有する積層体に関する。

ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性、耐熱性、熱安定性等に優れた熱可塑性樹脂であり、電気、電子、ＩＴＥ、機械、自動車などの分野で広く用いられている。一方、当該樹脂が有するこれらの優れた性能を活かして、前述の各分野では、意匠面やデザイン上からメタリック光沢感のある外観を備えた材料が求められている。

ポリカーボネート樹脂組成物にメタリック外観を付与させる手法として、過去より金属微粉（特許文献１）や金属被膜されたガラスフレーク（特許文献２）またはマイカ（特許文献３）あるいはアルミニウム粉とパールマイカとを併用（特許文献４）して添加することが提案されてきた。
しかしながら、これらの手法を用いることにより、メタリック光沢感のある外観は得られるものの、意匠性は満足のいく、深みのある外観が得らなかった。
具体的には、深みのある外観に劣る事から製品の意匠性は満足のいくものではなく、従来から、その改善が強く望まれてきた。
又、これら手法に用いられるメタリック顔料は非常に高価であることからメタリック光沢感のある外観を有する樹脂組成物も高価になる。これより、より安価な材料が強く望まれてきた。

特開２０００−１７１６９号公報 第２６５１０５８号 特開平１０−１５８５４０号公報 特開平５−９３０９１号公報

本発明は、上記の深みのある外観を有し意匠性に優れたメタリック光沢感を有する積層体を提供することを目的とする。

本発明者らは、かかる課題に鑑み鋭意研究を行った結果、着色樹脂からなる基材の少なくとも片面に、メタリック光沢感を有したポリカーボネート樹脂を表層に積層する事により、メタリック光沢感と深みのある色合いが得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、着色された熱可塑性樹脂からなる基材の少なくとも片面に、表層材を積層してなる積層体であって、
（１）前記表層材がポリカーボネート樹脂１００重量部およびメタリック顔料０．００３重量部以上０．０１重量部未満を必須成分として含有するポリカーボネート樹脂組成物からなり、
（２）前記積層体に積層された表層材側の表面を顕微鏡にて測定したとき、当該表層材中の粒径が０．０１〜０．２ｍｍのメタリック顔料の粒子が１００ｍｍ^２あたり２０〜３０個であり、かつ
（３）前記表層材に用いられるポリカーボネート樹脂組成物の光線透過率が、厚さ１ｍｍの試験片を用いてＡＳＴＭ Ｄ−１００３に準拠して測定したとき、３〜５０％である
ことを特徴とするメタリック光沢感を有する積層体を提供するものである。

本発明のメタリック光沢感を有する積層体は、深みのあるメタリック光沢感のある外観を有し、意匠性に優れている。

本発明の基材に使用される熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。また、本発明の基材に使用される着色剤としては、ベンズイミダゾロン系、縮合アゾ系やフタロシアニン系の着色剤が使用される。具体的には住化ケミプラスト社製Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＦＬ７Ｇ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＡＳ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ Ｈ３Ｇ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ ＲＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ Ｂ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ＳＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ＯＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ Ｈ３Ｂ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ ＨＬＧ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ ＨＢ等が好適に用いられる。

本発明の表層材に使用されるポリカーボネート樹脂とは、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体であり、代表的なものとしては、２,２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称ビスフェノールＡ）から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。

さらに、上記のジヒドロキシアリール化合物と以下に示すような３価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。３価以上のフェノールとしてはフロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプテン、２，４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプタン、１，３，５−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ベンゾール、１，１，１−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−エタンおよび２，２−ビス−〔４，４−（４，４′−ジヒドロキシジフェニル）−シクロヘキシル〕−プロパンなどが挙げられる。

ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は、特に制限はないが、成形加工性、強度の面より通常１００００〜１０００００、より好ましくは１４０００〜３００００、さらに好ましくは１６０００〜２６０００の範囲である。また、かかるポリカーボネート樹脂を製造するに際し、分子量調整剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。

本発明の表層材に使用されるメタリック顔料とは、平均粒子径（最長径の平均値を意味する）３００μｍ以下の、金属被膜を備えたガラスフレークやアルミニウム微粉等が挙げられる。

前記メタリック顔料の配合量は、表層材に使用されるポリカーボネート樹脂１００重量部あたり、０．００３重量部以上０．０１重量部未満が好ましい。配合量が０．００３重量部未満では光沢感に劣る場合があり、また配合量が０．０１重量部以上では光沢ムラにより外観が劣る場合がある。更に好ましくは、０．００６〜０．００８重量部の範囲である。

また、本発明の積層体において、表層材側の表面を顕微鏡にて測定したとき、当該表層材中の粒径０．０１〜０．２ｍｍのメタリック顔料の粒子が１００ｍｍ^２あたり２０〜３０個である。当該メタリック顔料の粒子の数が２０個未満の場合にはメタリック光沢感が劣り、また３０個を超えるとメタリック外観のムラが生じ外観に劣るので好ましくない。
一方、当該表層材中のメタリック顔料の粒子の粒径は０．０１〜０．２ｍｍである。メタリック顔料の粒径が０．０１ｍｍ未満ではメタリック光沢感に劣り、０．２ｍｍを越えるとメタリック顔料が目立ちすぎて高級感に劣る事から製品としての価値が著しく低下するのみならず、表層材を射出成形法にて成形した場合、射出成形時に製品金型内で分流した溶融材料の２つ以上の流れが合流する部分（ウェルド部）においてメタリック外観のムラが顕著に現われ、製品としての価値が著しく低下するので好ましくない。

さらに、本発明の表層材に用いられるポリカーボネート樹脂組成物の光線透過率は、当該樹脂組成物を用いて射出成形して得られた厚さ１ｍｍの試験片を用いて測定したとき、３〜５０％である。光線透過率が３％未満では隠蔽性が増す事から外観の深みに劣り、５０％を越えると基材が透けて見えやすくなる事により外観の深みに劣るので好ましくない。当該光線透過率は、ＡＳＴＭ Ｄ−１００３に準拠して測定される。

本発明の表層材に用いられるポリカーボネート樹脂、メタリック顔料、着色剤の配合方法には特に制限はなく、任意の混合機、例えばタンブラー、リボンブレンダー、高速ミキサー等によりこれらを混合し、通常の一軸または二軸押出機等で溶融混練することができる。これら配合成分の配合順序や一括混合、分割混合を採用することについても特に制限はない。

本発明の表層材に用いられるメタリック顔料以外の着色剤については、特に制限は無いが、黒色系に着色剤を使用する事が好ましい。黒色系に着色するとメタリック顔料の輝きがより一層反映され外観が美しくなる。

また、混合時、必要に応じて他の公知の添加剤、例えば離型剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、リン系熱安定剤、展着剤（エポキシ大豆油、流動パラフィン等）等を配合することができる。

本発明の積層体は、プレス成形、射出成形では二色成形、押出成形では共押出などの成形方法にて製造する事ができる。積層体の製造方法についても特に制限はない。

以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら制限されるものではない。尚、実施例中の「部」、「％」は、特に断りのない限りそれぞれ重量部、重量％を意味する。

使用した配合成分の詳細は、以下のとおりである。
（表層材）
ポリカーボネート樹脂：
ビスフェノールＡとホスゲンから合成されたポリカーボネート樹脂
（住友ダウ社製カリバー２００−２０、粘度平均分子量１９０００
以下、ＰＣと略記）
メタリック顔料：
日本板硝子社製 メタシャインＭＣ５０９０ＰＳ（以下、Ｍと略記）
（基材）
熱可塑性樹脂：
前記表層材にて使用したＰＣを使用した。
着色剤：
住化ケミプラスト社製Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ Ｈ３Ｇ（以下、着色剤と略記）

（表層材用樹脂ペレットの作成）
前述の各種配合成分を表１および２に示す配合比率にて一括してタンブラーに投入し、１０分間乾式混合した後、二軸押出機（神戸製鋼所製ＫＴＸ３７）を用いて、溶融温度２８０℃にて混練し、表層材用樹脂ペレットを得た。

（基材用樹脂ペレットの作成）
ＰＣ１００部あたり着色剤を０．１部の割合で一括してタンブラーに投入し、１０分間乾式混合した後、二軸押出機（神戸製鋼所製ＫＴＸ３７）を用いて、溶融温度２８０℃にて混練し、基材用樹脂ペレットを得た。

（積層体の作成）
得られた表層材用樹脂ペレットおよび基材用樹脂ペレットをそれぞれ１２５℃で４時間乾燥した後に、射出成型機（日本製鋼所製Ｊ−１００ＳＡＩＩ）を用いて設定温度２８０℃、射出圧力１６００ｋｇ／ｃｍ^２にて表層材試験片と基材試験片（１５０ｘ９０ｘ２．０ｍｍ）を作成した。尚、試験片の中央にウェルドが発生するように、当該試験片作成のための金型には長手方向両側にゲートを設けた。
次いで、表層材試験片と基材試験片をそれぞれ１２５℃で４時間乾燥した後に、両試験片を積層し、プレス成形機（神藤金属工業所製圧縮成形機ＮＦ．３７）を用いて設定温度２４０℃、プレス圧力１００Ｋｇ／ｃｍ^２にて積層体を作成した。

（積層体の評価）
ウェルド部の外観、メタリック感、深みのある外観について、積層体を表層材側から目視にて観察し、以下の基準に基づきそれぞれ判定を行った。結果を表１および２に示す。
・メタリック感
外観良好：メタリック顔料の輝きが見られ意匠性に優れる。
外観不良：メタリック顔料の輝きが見られず意匠性に劣る。
・深みのある外観
外観良好：深みのある外観を有し意匠性に優れる。
外観不良：深みのある外観が見られず意匠性に劣る。
・ウェルド部の外観
外観良好：ウェルド部でも、一様なメタリック感を得る事が出来る。
外観不良：ウェルド部を境にメタリック感が大幅に異なる。

（表層材試験片の光線透過率評価）
得られた表層材用樹脂ペレットをそれぞれ１２５℃で４時間乾燥した後に、射出成型機（日本製鋼所製Ｊ−１００ＳＡＩＩ）を用いて設定温度２８０℃、射出圧力１６００ｋｇ／ｃｍ^２にて外観評価用試験片（９０ｘ５０ｘ３、２、１ｍｍの３段プレート）を作成した。このプレートの１ｍｍ厚みの部分を村上色彩技術研究所ＣＭＳ−３５ＳＰ（光源Ｄ６５、光学条件Ｓ．Ｃ．Ｉ）を用いてＡＳＴＭ Ｄ−１００３に準拠して光線透過率を測定した。結果を表１および２に示す。

（メタリック顔料の粒径と数の評価）
得られた積層体の表層材側表面をキーエンス・デジタルマイクロスコープＶＨＸにて１００ｍｍ^２当たりのメタリック顔料の粒子の数および当該粒子の粒径（最長径）を測定した。結果を表１および２に示す。

ポリカーボネート樹脂組成物が本発明の構成要件を満足する場合（実施例１〜６）にあっては、全ての評価項目にわたり良好な結果を示した。

一方、本発明の構成要件を満足しない場合においては、いずれの場合も何らかの欠点を有していた。
比較例１および２は、表層材試験片の光線透過率が本発明の定める範囲から外れる例であって、深みのある外観に劣っていた。
比較例３は、積層体における表層材のメタリック顔料の粒子の数が本発明の定める範囲よりも少ない事からメタリック感のある外観に劣っていた。
比較例４は、積層体における表層材のメタリック顔料の粒子の数が本発明の定める範囲よりも多すぎる事からウェルド部の外観に劣っていた。

Claims (3)

1. 着色された熱可塑性樹脂からなる基材の少なくとも片面に、表層材を積層してなる積層体であって、
   （１）前記表層材がポリカーボネート樹脂１００重量部およびメタリック顔料０．００３重量部以上０．０１重量部未満を必須成分として含有するポリカーボネート樹脂組成物からなり、
   （２）前記積層体に積層された表層材側の表面を顕微鏡にて測定したとき、当該表層材中の粒径が０．０１〜０．２ｍｍのメタリック顔料の粒子が１００ｍｍ２あたり２０〜３０個であり、かつ
   （３）前記表層材に用いられるポリカーボネート樹脂組成物の光線透過率が、厚さ１ｍｍの試験片を用いてＡＳＴＭ Ｄ−１００３に準拠して測定したとき、３〜５０％であることを特徴とするメタリック光沢感を有する積層体。
2. 前記メタリック顔料が、平均粒子径３００μｍ以下の、金属皮膜を備えたガラスフレークまたはアルミニウム粉末であることを特徴とする請求項１に記載のメタリック光沢感を有する積層体。
3. 前記メタリック顔料の配合量が、ポリカーボネート樹脂１００重量部あたり０．００６〜０．００８重量部であることを特徴とする請求項１に記載のメタリック光沢感を有する積層体。