JP5338644B2 - Resin molded product and method for producing resin molded product - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂成形品および樹脂成形品の製造方法に関し、特に基礎材料としての樹脂にアルミニウム光輝材等を含有させて、メタリック調の樹脂成形品を得るための技術に関する。 The present invention relates to a method for producing a resin molded product contact and resin molded article, especially a resin as a base material to contain aluminum luminous material such as a technique for obtaining a metallic tone of the resin molded article.
例えば自動車業界においては、自動車内装に対するユーザのニーズが多様化し、特に内装樹脂部品を中心にしてメタリック調、木目調、ファブリック調等の加飾が施されるようになってきている。このような樹脂加飾部品の中でとりわけ市場要求の高いものの一つとして、光輝感のあるシルバーメタリック調の樹脂加飾部品がある。 For example, in the automobile industry, users' needs for automobile interiors are diversified, and decorations such as metallic tone, wood grain tone, fabric tone and the like have been given mainly to interior resin parts. Among such resin decorative parts, there is a silver metallic-like resin decorative part with a lustrous feeling as one that is particularly demanding on the market.
従来、このようなシルバーメタリック調の樹脂加飾部品の多くは、光輝感を充分なものとするために、塗装により加飾されることが多かった。しかし、塗装工程で用いられる塗料には、そのままでは環境に影響を及ぼすおそれのある揮発性有機化合物(以下、VOC(volatile organic compounds))が含まれているもので、大気に放出されることで環境悪化の可能性がある。 Conventionally, many of such silver metallic-tone resin decorative parts are often decorated by painting in order to achieve a sufficient glitter. However, the paint used in the painting process contains volatile organic compounds (hereinafter referred to as VOC (volatile organic compounds)) that may affect the environment as they are. There is a possibility of environmental deterioration.
そこで、昨今では、予め着色材や光輝材を混練した着色樹脂材料を成形することで、塗装工程を省くことがなされている。このような樹脂加飾部品の無塗装化は、塗料の使用量を削減し、VOCの放出あるいは発生を低減し、更には塗装工程廃止による省エネルギーや塗膜除去の必要性が無いため樹脂加飾部品のリサイクル性を向上させるので、非常に有効である。 Therefore, in recent years, a painting process is omitted by molding a colored resin material in which a coloring material or a bright material is previously kneaded. Such non-painting of resin-decorated parts reduces the amount of paint used, reduces the emission or generation of VOCs, and further eliminates the need for energy saving and paint film removal by eliminating the painting process. It is very effective because it improves the recyclability of parts.
一方、特に光輝材を混練した着色樹脂材料では、樹脂加飾部品を成形するときに、ウェルドラインなどの外観不良が発生しやすいという問題を有している。このような外観の不具合を解消する技術として、従来では金型や樹脂成形品の形状等に工夫を施していた(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, in particular, a colored resin material kneaded with a glittering material has a problem that appearance defects such as a weld line are likely to occur when a resin decorative part is molded. As a technique for solving such a defect in appearance, conventionally, the shape of a mold or a resin molded product has been devised (for example, see Patent Document 1).
本出願人は、金型や樹脂成形品の形状等に工夫を施さず、無塗装樹脂部品に要求される機械物性、耐候(光)性、耐傷付き性などを満足させながら、シルバーメタリック調の無塗装化の出願を既に行っている(特願2008−281832)。この出願では、AES樹脂、ABS樹脂、ASA樹脂に代表されるスチレン系共重合体樹脂を中心に展開し、シルバーメタリック色に樹脂材料を着色するために添加するアルミニウム光輝材が、その粒子径と添加量により光輝感と機械物性に影響を与えることを明らかにした。 The applicant does not devise the shape of molds or resin molded products, and satisfies the mechanical properties, weather resistance (light) resistance, scratch resistance, etc. required for unpainted resin parts, while maintaining the silver metallic tone. An application for painting has already been filed (Japanese Patent Application No. 2008-281832). In this application, an aluminum brightening material developed mainly for styrenic copolymer resins typified by AES resin, ABS resin and ASA resin, and added to color the resin material in silver metallic color, its particle size and addition It was clarified that the amount affects the brightness and mechanical properties.
一方で、ポリプロピレン複合樹脂材料(PP樹脂)は安定した材料性能と安価な材料価格からバンパ、インストルメントパネル、ドアトリムをはじめとして自動車内外装部品で多量に適用され、自動車用の樹脂材料の中で最も使用量が多い。シルバーメタリック色樹脂部品の無塗装化に関してもPP樹脂を用いることで、スチレン系共重合体樹脂からの材料価格の低減、樹脂材料の統合化によるコストダウンやリサイクルの効率化向上の面で大きなメリットがある。また、PP樹脂はスチレン系共重合体と比較して、耐候(光)性や耐薬品性に優れるため、自動車の苛酷な長期使用環境下での耐久性において有利な点が多い。ただし、PP樹脂はスチレン系共重合体と比較してその材料硬度や表面特性の観点から耐傷付き性能に劣るため、シルバーメタリック色の樹脂部品が求める高い意匠性や外観品質に対して、適用するのは困難であるとされてきた。 On the other hand, polypropylene composite resin material (PP resin) is applied in large quantities in automotive interior and exterior parts such as bumpers, instrument panels and door trims because of its stable material performance and inexpensive material price. The most used. The use of PP resin for unpainted silver metallic resin parts also has significant advantages in terms of reducing material costs from styrene-based copolymer resins, reducing costs by integrating resin materials, and improving recycling efficiency. is there. In addition, since PP resin is superior in weather resistance (light) resistance and chemical resistance as compared with styrene-based copolymer, it has many advantages in durability under the severe long-term use environment of automobiles. However, PP resin is inferior to scratch-resistant performance in terms of material hardness and surface characteristics compared to styrene-based copolymer, so it is applicable to high design and appearance quality required for silver metallic resin parts. Has been considered difficult.
樹脂部品の耐傷付き性を向上させる(傷が付きにくい、目立ちにくい)手段としては、(a)樹脂材料の硬度を増加させる、(b)滑剤等を添加して表面特性を変化させる(c)成形品にシボ形状を施すなどが挙げられる。(a)や(b)の手段は、樹脂材料の重合設計や配合処方が変化するため、機械物性や各種性能に影響を及ぼしてしまう。(c)の手段は、樹脂材料の材料性能を変化させない有効な手段であるが、シボ形状によっては成形品の光輝感が著しく損なわれてしまう。 As means for improving the scratch resistance of resin parts (hardly scratched or hardly noticeable), (a) increase the hardness of the resin material, (b) change the surface characteristics by adding a lubricant, etc. (c) For example, the molded product is given a grain shape. The means (a) and (b) affect the mechanical properties and various performances because the polymerization design and formulation of the resin material change. The means (c) is an effective means that does not change the material performance of the resin material, but depending on the embossed shape, the glitter of the molded product is significantly impaired.
そこで、本発明はPP樹脂をメタリック色樹脂部品の無塗装化に適用することを目的にする。具体的には、例えば自動車使用環境下で発生する傷を防止しシルバーメタリック色塗装に匹敵する光輝感を両立させるために、成形品に転写するシボ形状のシボ深さと添加するアルミニウム光輝材の粒子径と添加量を最適化することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to apply PP resin to non-coating of metallic resin parts. Specifically, for example, in order to prevent scratches that occur under the environment of use in automobiles and to achieve a brilliant feel comparable to silver metallic paint, the grain size of the grain shape transferred to the molded product and the particle size of the aluminum glitter material to be added The purpose is to optimize the addition amount.
本発明に係る樹脂成形品は、ポリプロピレンにスチレン系エラストマー成分を20重量%以上28重量%以下添加した樹脂材料に対して平均粒子径20μm以下のアルミニウム光輝材を1.0重量%以上4.0重量%以下含有させた樹脂組成物を用いてシボ深さ5μm以上20μm以下のシボ形状を転写成形したことを特徴とする。
また、ポリプロピレンにスチレン系エラストマー成分を20重量%以上28重量%以下添加した樹脂材料に対して平均粒子径10μmのアルミニウム光輝材を1.0重量%含有させた樹脂組成物を用いてシボ深さ24μm以下のシボ形状を転写成形したことを特徴とする。
また、ポリプロピレンにスチレン系エラストマー成分を20重量%以上28重量%以下添加した樹脂材料に対して平均粒子径20μmのアルミニウム光輝材を1.0重量%含有させた樹脂組成物を用いてシボ深さ28μm以下のシボ形状を転写成形したことを特徴とする。
また、ポリプロピレンにスチレン系エラストマー成分を20重量%以上28重量%以下添加した樹脂材料に対して平均粒子径10μmのアルミニウム光輝材を0.5重量%含有させた樹脂組成物を用いてシボ深さ5μm以下のシボ形状を転写成形したことを特徴とする。
また、自動車用内外装樹脂部品に成形されることを特徴とする。
In the resin molded product according to the present invention, an aluminum luminous material having an average particle diameter of 20 μm or less is 1.0% by weight to 4.0% with respect to a resin material obtained by adding 20% by weight to 28% by weight of a styrene elastomer component to polypropylene. A textured shape having a textured depth of 5 μm or more and 20 μm or less was transferred and molded using a resin composition contained in an amount of not more than wt%.
Also, deep grain using aluminum luminous material of the resin composition containing 1.0 wt% of the average grain size 10μm the resin material obtained by adding 20 wt% or more 28 wt% or less of a styrene-based elastomer component polypropylene The embossed shape having a thickness of 24 μm or less is transferred and molded .
Further, the embossing depth is obtained by using a resin composition containing 1.0% by weight of an aluminum glittering material having an average particle diameter of 20 μm with respect to a resin material obtained by adding 20% by weight or more and 28% by weight or less of a styrene elastomer component to polypropylene. It is characterized in that a grain shape of 28 μm or less is transferred and molded .
Further, the depth of embossing is obtained by using a resin composition containing 0.5% by weight of an aluminum glittering material having an average particle diameter of 10 μm with respect to a resin material obtained by adding 20% by weight or more and 28% by weight or less of a styrene elastomer component to polypropylene. It is characterized in that a grain shape of 5 μm or less is transferred and molded .
Also, characterized in that it is molded to the exterior resin parts in automotive.
本発明に係る樹脂成形品の製造方法は、ポリプロピレンにスチレン系エラストマー成分を20重量%以上28重量%以下添加した樹脂材料に対して平均粒子径20μm以下のアルミニウム光輝材を1.0重量%以上4.0重量%以下含有させた樹脂組成物を用いてシボ深さ5μm以上20μm以下のシボ形状を転写成形することを特徴とする。 The method for producing a resin molded product according to the present invention is such that an aluminum glittering material having an average particle diameter of 20 μm or less is 1.0% by weight or more with respect to a resin material obtained by adding 20% by weight or more and 28% by weight or less of a styrene elastomer component to polypropylene. Using a resin composition containing 4.0% by weight or less, a textured shape having a textured depth of 5 μm or more and 20 μm or less is transferred and molded.
本発明によれば、塗装することなく高い光輝感の樹脂成形品を成形することができる。
具体的には、例えば、自動車使用環境下で傷が目立ちにくい耐傷付き性とシルバーメタリック色塗装に匹敵する光輝感とを両立した樹脂成形品を成形することができる。
According to the present invention, it is possible to mold a resin molded product having a high glitter feeling without painting.
Specifically, for example, it is possible to mold a resin molded product that achieves both scratch resistance that makes scratches less noticeable in an automobile use environment and a glittering feeling comparable to a silver metallic coating.
以下、本発明の実施形態を説明する。
本発明は、ポリプロピレン複合樹脂材料に対して、粒子径(平均粒子径)が20μm以下のアルミニウム光輝材を1.0〜4.0重量%(wt%)になるように添加した樹脂組成物を用いて、転写(転写成形)するシボ形状のシボ深さを5μm以上から20μm以下にして樹脂成形品を成形する。すなわち、図1に示す範囲Aのような、光輝材の粒子径、光輝材の添加量およびシボ深さで樹脂成形品を成形する。
Embodiments of the present invention will be described below.
The present invention provides a resin composition in which an aluminum glittering material having a particle size (average particle size) of 20 μm or less is added to a polypropylene composite resin material so as to be 1.0 to 4.0 wt% (wt%). The resin-molded product is molded by changing the depth of the embossed shape to be transferred (transfer molding) from 5 μm to 20 μm. That is, the resin molded product is molded with the particle diameter of the glitter material, the addition amount of the glitter material, and the embossing depth as in the range A shown in FIG.
このような条件で成形することで、シルバーメタリック色塗装に匹敵する光輝感の発現と、例えば自動車使用環境下で発生する傷の防止を両立したシルバーメタリック色樹脂部品を製造できる。また、シルバーメタリック色だけではなくゴールドやガンメタリック等の他色メタリック調に対しても適用できる。上述した条件は、耐傷付き性、光輝感および物性の低下等に関する諸要求を考慮し、鋭利研究の結果見出したものであるが、その詳細については後述する。 By molding under such conditions, it is possible to produce a silver metallic resin part that is compatible with the expression of brightness comparable to that of silver metallic coating and the prevention of scratches that occur, for example, in an automobile use environment. Moreover, it can be applied not only to the silver metallic color but also to other metallic colors such as gold and gun metallic. The above-mentioned conditions have been found as a result of sharp research in consideration of various requirements relating to scratch resistance, glitter and physical properties, and the details thereof will be described later.
<基礎材料としての樹脂材料について>
本実施形態では、樹脂材料として、着色前の状態で半透明なポリプロピレン複合樹脂材料(PP複合樹脂材料)を用いた。まず、ベースとなるポリプロピレンは、ポリプロピレンの中でも透明性に優れるホモポリプロピレンとした。
ポリプロピレン:ホモポリプロピレン(曲げ弾性率 2300MPa、シャルピー衝撃強さ(23℃)2.0kJ/m2)
ただし、ホモポリプロピレンはブロックポリプロピレンと比べて耐衝撃性が劣る。従来、耐衝撃性を向上させるためにゴム成分を添加するが、強度、剛性、耐熱性が低下してしまう。対策として、フィラーを添加していたが、樹脂材料の透明性が低下したり、樹脂成形品にウェルドラインが発生したりしてしまう。
<About resin materials as basic materials>
In the present embodiment, a polypropylene composite resin material (PP composite resin material) that is translucent in a state before coloring is used as the resin material. First, the base polypropylene was a homopolypropylene having excellent transparency among polypropylenes.
Polypropylene: Homopolypropylene (flexural modulus 2300 MPa, Charpy impact strength (23 ° C.) 2.0 kJ / m 2 )
However, homopolypropylene is inferior in impact resistance compared to block polypropylene. Conventionally, a rubber component is added to improve impact resistance, but strength, rigidity, and heat resistance are lowered. As a countermeasure, a filler is added, but the transparency of the resin material is lowered, or a weld line is generated in the resin molded product.
そこで、本実施形態では、エラストマー成分を添加する。ここで、オレフィン系エラストマー等のエラストマー成分は、耐衝撃性を向上させることができるが、透明性および剛性が低下するという問題がある。したがって、本実施形態では、オレフィン系エラストマーに代えて、スチレン系エラストマーであるスチレン・エチレン・ブタジエン・スチレンを添加した。
エラストマー:スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン(SEBS)(重量平均分子量60,000、スチレン含有量30wt%)
SEBSを添加することで、フィラーやオレフィン系エラストマーを添加する場合に比べて、PP複合樹脂材料の透明性や剛性の低下が少なく、耐衝撃性を向上させることができる。
Therefore, in this embodiment, an elastomer component is added. Here, an elastomer component such as an olefin-based elastomer can improve impact resistance, but has a problem that transparency and rigidity are lowered. Therefore, in this embodiment, styrene-ethylene-butadiene-styrene, which is a styrene-based elastomer, is added instead of the olefin-based elastomer.
Elastomer: Styrene / ethylene / butadiene / styrene (SEBS) (weight average molecular weight 60,000,
By adding SEBS, as compared with the case of adding a filler or an olefin-based elastomer, the transparency and rigidity of the PP composite resin material are reduced and impact resistance can be improved.
なお、SEBSの添加量は、20〜28重量%であり、望ましくは22〜23重量%である。このように配合したPP複合樹脂材料は、全光線透過率で70%以上(試験片厚さ2mm)を保つことができた。なお、透明性の指標として、全光線透過率を評価した。全光線透過率の測定に際し、スガ試験機株式会社製ヘーズコンピューターHZ−2を使用した。 In addition, the addition amount of SEBS is 20 to 28% by weight, desirably 22 to 23% by weight. The PP composite resin material blended in this way was able to maintain a total light transmittance of 70% or more (test piece thickness of 2 mm). The total light transmittance was evaluated as an index of transparency. In measuring the total light transmittance, a haze computer HZ-2 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. was used.
<光輝材について>
本実施形態では、メタリック調を発現させるために、基礎材料としてのPP複合樹脂材料に含有させる光輝材に、アルミニウム光輝材(アルミペースト:東洋アルミ株式会社製)を用いた。アルミニウム光輝材の粒子径(平均粒子径)40μm以上では、光輝感が低下しメタメリズムの抑制が困難となる。したがって、アルミニウム光輝材の粒子径の最大値は40μmまでとした。また、アルミニウム光輝材の添加量が5wt%を超えると、材料物性の著しい低下やコンパウンドが困難となるため、添加量の最大値は4wt%までとした。
<About glitter materials>
In the present embodiment, an aluminum glittering material (aluminum paste: manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) was used as a glittering material contained in the PP composite resin material as a basic material in order to develop a metallic tone. When the particle size (average particle size) of the aluminum glitter material is 40 μm or more, the glitter feeling is lowered and it is difficult to suppress metamerism. Therefore, the maximum particle diameter of the aluminum glittering material is set to 40 μm. In addition, when the amount of the aluminum glittering material exceeds 5 wt%, the material properties are remarkably lowered and compounding becomes difficult. Therefore, the maximum amount of addition is set to 4 wt%.
<樹脂組成物について>
上述したPP複合樹脂材料に上述したアルミニウム光輝材を溶融混練することにより、シルバーメタリック色のポリプロピレン系樹脂組成物を製造することができる。溶融混練は、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロールミキサー、ニーダー等の混練機を用いて、混練・造粒できる。なお、本実施形態では、典型的にはシルバーメタリック調の樹脂成形品を成形するものとし、この場合は着色が不要である。一方、ゴールドメタリック調や所謂ガンメタリック調の樹脂成形品を成形する場合、溶融状態において適宜無機顔料、有機顔料を混入させて着色をする。
本実施形態では、下記の表1、2に示すようにアルミニウム光輝材の粒子径と添加量を変化させた実験試料を作製した。
<About the resin composition>
By melting and kneading the above-described aluminum glittering material into the above-described PP composite resin material, a silver-metallic polypropylene-based resin composition can be produced. The melt-kneading can be carried out and granulated using a kneader such as a single screw extruder, a twin screw extruder, a Banbury mixer, a roll mixer, a kneader or the like. In the present embodiment, typically, a silver metallic-like resin molded product is molded, and in this case, coloring is unnecessary. On the other hand, when molding a resin molded product of gold metallic tone or so-called gun metallic tone, coloring is performed by appropriately mixing an inorganic pigment and an organic pigment in a molten state.
In this embodiment, as shown in Tables 1 and 2 below, experimental samples were produced in which the particle size and the addition amount of the aluminum glittering material were changed.
<シボ形状について>
図2に樹脂成形品に転写するシボ形状の模式図を示す。本実施形態では、シボの最大高さ間隔となるシボのピッチ間を一定(500μm〜800μm)とし、シボの深さを5μm以上から51μm以下で異なる射出成形用のシボ板作製金型を使用した。シボ板は厚さ3mmのものを射出成形で作製した。また、磨きが金型仕上げ#3000以上の所謂鏡面と呼ばれる平板作製金型も併せて使用し、シボの深さが0μmのものも射出成形で作製した。
上述のようにアルミニウム光輝材の粒子径および添加量を変化させたポリプロピレン系樹脂組成物を用いて、シボの深さが異なるシボ板(樹脂成形品)を成形した。
本実施形態では、樹脂成形品のシボの深さが光輝感や耐傷付き性に与える影響を検証した。
<About wrinkle shape>
FIG. 2 shows a schematic view of the embossed shape transferred to the resin molded product. In the present embodiment, an embossed plate producing mold for injection molding is used, in which the embossed pitch is the constant height (500 μm to 800 μm) and the embossed depth is 5 μm to 51 μm. . A textured plate having a thickness of 3 mm was produced by injection molding. Further, a so-called mirror-finished flat plate mold having a mold finish of # 3000 or more was also used, and a grain having a grain depth of 0 μm was fabricated by injection molding.
Using the polypropylene resin composition in which the particle size and the addition amount of the aluminum glittering material were changed as described above, a texture plate (resin molded product) having a different texture depth was molded.
In this embodiment, the influence which the depth of the embossing of the resin molded product has on the glitter and scratch resistance was verified.
<光輝感評価>
本実施形態では、次式(1)によって、光輝感を示す指標であるフリップフロップ値(以下、FF値)を算出して、光輝感の評価を行った。
FF値=ハイライト時の明度(25°)/シェード時の明度(75°)・・・(1)
<Illumination evaluation>
In this embodiment, a flip-flop value (hereinafter referred to as FF value), which is an index indicating glitter feeling, is calculated by the following formula (1), and the glitter feeling is evaluated.
FF value = lightness at highlight (25 °) / lightness at shade (75 °) (1)
25°、75°のそれぞれの角度は、測定試料(樹脂成形品)が平面上に置かれたとして、その鉛直方向を基準(0°)とした場合の角度を示す。基本的に、メタリック調は鏡面反射成分の強い仕上面を有する。よって、ハイライト方向(25°)の光源に対する鏡面反射成分は強く、シェード方向(75°)は拡散反射光成分が弱いので、ハイライト時とシェード時の明度の比率であるFF値で光輝感の高さを評価できる。この評価では、FF値が高いほど、光輝感が高いと評価できる。また、FF値は光輝材の粒子径(比表面積)や添加量(総面積)が敏感に影響する。 Each angle of 25 ° and 75 ° indicates an angle when the measurement sample (resin molded product) is placed on a plane and the vertical direction is set as a reference (0 °). Basically, the metallic tone has a finished surface with a strong specular reflection component. Therefore, the specular reflection component with respect to the light source in the highlight direction (25 °) is strong, and the diffuse reflection component is weak in the shade direction (75 °). Therefore, the brightness is expressed by the FF value that is the ratio of the brightness during the highlight and shade. Can be evaluated. In this evaluation, the higher the FF value, the higher the glitter feeling. The FF value is sensitively influenced by the particle size (specific surface area) and the amount added (total area) of the glittering material.
FF値を求めるための反射成分の明度の測定方法としては、所謂、変角測色測定法を使用し、式(1)におけるハイライト時の明度(25°)及びシェード時の明度(75°)を求めた。
図3は、変角測色測定法の測定原理を説明するための図である。図3に示すように変角測色測定法では、それぞれ配置角の異なる3つの光源(1〜3)を配して、光源に対する測定試料の反射成分の明度を、測定試料の鉛直方向に配された受光センサで測定することで行う。図3においては、光源1〜3の配置角はそれぞれ、測定試料の鉛直方向を基準として、25°、45°、75°となっている。なお、測定を行うための測定機器としては、コニカミノルタ社製の分光測色計(CM−512m3)を使用した。
As a method of measuring the brightness of the reflection component for obtaining the FF value, a so-called variable angle colorimetry measurement method is used. The brightness at the highlight (25 °) and the brightness at the shade (75 °) in Equation (1). )
FIG. 3 is a diagram for explaining the measurement principle of the angle-change colorimetric measurement method. As shown in FIG. 3, in the angle-change colorimetric measurement method, three light sources (1 to 3) having different arrangement angles are arranged, and the brightness of the reflection component of the measurement sample with respect to the light source is arranged in the vertical direction of the measurement sample. This is done by measuring with the received light sensor. In FIG. 3, the arrangement angles of the
図4、表3にそれぞれアルミニウム光輝材の粒子径を変化させた表1の実験試料について、シボ深さを変化させて測定したFF値の結果を示す。なお、比較の一例としてのシルバーメタリック塗装をした成形品は、自動車内装用としては、一般にFF値2.0以上が要求される。 FIG. 4 and Table 3 show the results of the FF values measured by changing the grain depth for the experimental samples in Table 1 in which the particle diameter of the aluminum glittering material is changed. Note that a molded article with a silver metallic coating as an example of comparison generally requires an FF value of 2.0 or more for automobile interior use.
図4、表3から、アルミニウム光輝材の添加量を一定の1.0wt%として、アルミニウム光輝材の粒子径とシボの深さを変化させた場合には、以下の傾向が見られることが判明した。
(1−1)FF値はシボの深さが浅い領域においてアルミニウム光輝材の粒子径が小さいほど高い値を示し、光輝感が高かった。
(1−2)粒子径が40μm(試料D)では、シボの深さに関わらずFF値が2以下となり、シルバーメタリック塗装と同等レベルの光輝感を達成できなかった。
(1−3)シボの深さが浅い領域で光輝感が高い試料(すなわち粒子径が小さい試料ほど)は、シボの深さが深くなるに従って光輝感の低下度合いが大きかった。
(1−4)粒子径が5μm(試料A)では、シボの深さが24μm以上でFF値が2以下となった。
From FIG. 4 and Table 3, it was found that the following tendency was observed when the aluminum glittering material was added in a constant amount of 1.0 wt% and the particle diameter and grain depth of the aluminum glittering material were changed. did.
(1-1) The FF value was higher as the particle diameter of the aluminum glitter material was smaller in the region where the depth of the grain was shallow, and the glitter feeling was higher.
(1-2) When the particle size was 40 μm (sample D), the FF value was 2 or less regardless of the depth of the embossing, and the same level of brightness as the silver metallic coating could not be achieved.
(1-3) A sample having a high glitter feeling in a region where the depth of the grain was shallow (that is, a sample having a smaller particle diameter) showed a greater degree of reduction in the glitter feeling as the grain depth was increased.
(1-4) When the particle size was 5 μm (sample A), the depth of the embossing was 24 μm or more and the FF value was 2 or less.
以上から、シルバーメタリック色塗装と同等レベルの光輝感であるFF値が2以上を達成するには、アルミ光輝材の粒子径が20μm以下で、シボ深さが20μm以下に規定すればよいことがわかる。なお、シボ深さが20μm以下とは、試料Aの各点のプロットから線形近似式を算出し、FF値が2.0以上となる条件を導き出した結果である。 From the above, it can be seen that in order to achieve an FF value of 2 or more, which is the same level of glittering feeling as that of the silver metallic paint, the particle diameter of the aluminum glittering material should be regulated to 20 μm or less and the grain depth to 20 μm or less. . Note that the grain depth of 20 μm or less is a result of calculating a linear approximation expression from a plot of each point of the sample A and deriving a condition for an FF value of 2.0 or more.
図5、表4にそれぞれアルミニウム光輝材の添加量を変化させた表2の実験試料について、シボ深さを変化させて測定したFF値の結果を示す。 FIG. 5 and Table 4 show the results of the FF values measured by changing the embossing depth for the experimental samples in Table 2 in which the addition amount of the aluminum glittering material is changed.
図5、表4から、アルミニウム光輝材の粒子径を一定の10μmとして、アルミニウム光輝材の添加量とシボの深さを変化させた場合には、以下の傾向が見られることが判明した。
(2−1)FF値はシボの深さが浅い領域においてアルミニウム光輝材の添加量が多いほど高い値を示し、光輝感が高かった。
(2−2)添加量が0.5wt%(試料E)では、シボの深さが13μm以上ではFF値が2以下となり、シルバーメタリック色塗装と同等レベルの光輝感を達成できなかった。
(2−3)シボの深さが浅い領域で光輝感が高い試料(すなわち添加量が多い試料ほど)は、シボの深さが深くなるに従って光輝感の低下度合いが大きかった。
(2−4)添加量が2.0wt%(試料F)、4.0wt%(試料G)では、シボの深さが24μm以上でFF値が2以下となった。
From FIG. 5 and Table 4, it was found that when the particle size of the aluminum glittering material was fixed to 10 μm and the addition amount of the aluminum glittering material and the depth of the embossing were changed, the following tendency was observed.
(2-1) The FF value showed a higher value as the addition amount of the aluminum glittering material was larger in the region where the depth of the grain was shallow, and the glitter feeling was higher.
(2-2) When the addition amount was 0.5 wt% (sample E), the FF value was 2 or less when the depth of the embossing was 13 μm or more, and a glittering level equivalent to that of the silver metallic color coating could not be achieved.
(2-3) A sample having a high glitter feeling in a region where the depth of the embossing is shallow (that is, a sample with a larger amount of addition) has a greater degree of reduction in the glitter feeling as the embossing depth becomes deeper.
(2-4) When the addition amount was 2.0 wt% (Sample F) and 4.0 wt% (Sample G), the grain depth was 24 μm or more and the FF value was 2 or less.
図5、表4から、FF値が2以上を達成するには、アルミニウム光輝材の添加量が1wt%以上から4wt%以下で、シボ深さが20μm以下に規定すればよいことがわかる。なお、添加量の上限は、材料物性の著しい低下やコンパウンドの困難さを懸念して、最大値を4wt%と規定した。 5 and Table 4, it can be seen that in order to achieve the FF value of 2 or more, it is only necessary to define the addition amount of the aluminum luminous material to 1 wt% or more to 4 wt% or less and the grain depth to 20 μm or less. Note that the upper limit of the amount added was specified to be 4 wt% in consideration of a significant decrease in material properties and difficulty in compounding.
上述したような光輝感評価の結果から、アルミニウム光輝材の粒子径、添加量およびシボの深さを下記に規定した範囲であることが望ましい。
(3−1)アルミニウム光輝材の粒子径は、20μm以下とする。
(3−2)アルミニウム光輝材の添加量は、1wt%以上から4wt%以下とする。
(3−3)シボの深さは、20μm以下とする。
From the result of the glitter feeling evaluation as described above, it is desirable that the particle diameter, the addition amount, and the depth of the embossing material of the aluminum glitter material are within the ranges specified below.
(3-1) The particle diameter of the aluminum glitter material is 20 μm or less.
(3-2) The addition amount of the aluminum luminous material is 1 wt% or more and 4 wt% or less.
(3-3) The depth of the texture is 20 μm or less.
<耐傷付き性評価>
本実施形態では、自動車用内外装樹脂部品の使用環境下で発生する可能性が高い引掻き傷を取り上げて、耐傷付き性の評価を行った。
図6は、耐傷付き性試験方法に使用する試験機を示す図である。本実施形態では、試験機として、株式会社安田精機製作所製の自動クロスカット試験機No.551−AUTOを使用した。試験機10は、試料Wを載置する試料台11、試料Wに引掻き傷を発生させる引掻き針12、引掻き針12を試験機10に取り付ける取付治具13、引掻き針12を一定の荷重で試料Wに押し付けるための分銅14を備えている。
<Scratch resistance evaluation>
In the present embodiment, scratch resistance, which is highly likely to occur under the usage environment of automobile interior / exterior resin parts, was taken up, and scratch resistance was evaluated.
FIG. 6 is a diagram showing a testing machine used in the scratch resistance test method. In this embodiment, as a testing machine, an automatic crosscut testing machine No. 551-AUTO was used. The
図7は、引掻き針12の形状を説明するための図である。引掻き針12は、サファイア製であって、直径3mmの針の先端が角度60°に形成され、R0.3mmの面取りが施されている。
図8は、試験機10により試料に発生させる引掻き傷を説明するための図である。引掻き傷20は、碁盤目間隔t=1mmで、縦横それぞれ引掻き本数11×11本の碁盤目状に発生させる。
FIG. 7 is a view for explaining the shape of the scratching
FIG. 8 is a diagram for explaining scratches generated on the sample by the
試験機10により試料に発生させた引掻き傷に対して、数値評価と目視評価とを行った。数値評価は、図3に示すように光源の入射角を45°(光源2)とし、測定角も同様に45°とした。試験前後の光沢値を測定し、その光沢差を評価の対象とした。光沢値の測定には、スガ試験機株式会社製のデジタル変角光沢計を用いた。光沢差が小さいほど耐傷付き性が優れ、傷が目立たなくなる。
Numerical evaluation and visual evaluation were performed on the scratches generated on the sample by the
図9にアルミニウム光輝材の粒子径10μm、添加量1.0wt%の実験試料(試料B)における耐傷付き性を、試験前後の光沢差で数値評価した結果を示す。
図9から、シボの深さが深くなるに従い、光沢差が小さくなり、耐傷付き性に優れていることが判明した。また、目視評価からシボの深さが5μm以上では傷が目立たないことが判明した。
FIG. 9 shows the results of numerical evaluation of scratch resistance in an experimental sample (sample B) having an aluminum glittering material particle size of 10 μm and an addition amount of 1.0 wt% by the difference in gloss before and after the test.
From FIG. 9, it was found that as the depth of the texture increases, the difference in gloss decreases and the scratch resistance is excellent. Further, from the visual evaluation, it was found that the scratches were not noticeable when the depth of the embossing was 5 μm or more.
次に、表5、表6にそれぞれアルミニウム光輝材の粒子径および添加量を変化させた表1、表2の実験試料について、シボ深さを変化させて光沢差を測定した結果と目視評価結果とを示す。数値は、耐傷付き性試験前後の光沢差を示し、括弧内は目視評価を示す。○は、傷が目立ちにくいことを示し、×は、傷が目立ちやすいことを示す。 Next, with respect to the experimental samples in Tables 1 and 2 in which the particle size and the addition amount of the aluminum glittering material are changed in Tables 5 and 6, respectively, the gloss difference was measured by changing the embossing depth and the visual evaluation results. It shows. The numerical value indicates the gloss difference before and after the scratch resistance test, and the parenthesis indicates visual evaluation. ○ indicates that the scratch is not easily noticeable, and x indicates that the scratch is easily noticeable.
また、図10、図11に、シボ深さ5〜28μmの範囲内での耐傷付き性の数値評価結果を示す。
アルミニウム光輝材とシボの深さを変化させた場合には、以下の傾向が見られることが判明した。
(4−1)シボの深さが深くなるに従い、光沢差は小さくなり耐傷付き性に優れた。
(4−2)シボの深さが5μm以上では、光沢差が5以下となり、傷が目立たなかった。
(4−3)シルバーメタリック色の着色樹脂材料は、光沢差が5程度を境界として、傷の目立ち具合が変化した。
(4−4)アルミニウム光輝材の粒子径や添加量の違いが、耐傷付き性に与える影響は見られなかった。
10 and 11 show the numerical evaluation results of the scratch resistance in the range of the grain depth of 5 to 28 μm.
It was found that the following tendencies were observed when the depth of the aluminum glitter material and the grain was changed.
(4-1) As the depth of the texture increases, the gloss difference decreases and the scratch resistance is excellent.
(4-2) When the depth of the texture was 5 μm or more, the gloss difference was 5 or less, and the scratches were not noticeable.
(4-3) The silver metallic colored resin material changed the conspicuousness of scratches with a gloss difference of about 5 as a boundary.
(4-4) No effect on the scratch resistance was observed due to the difference in the particle size or addition amount of the aluminum glittering material.
以上から、自動車使用環境下で特にその発生が顕著である引掻き傷に対して、シルバーメタリック色のポリプロピレン系樹脂組成物による無塗装化を図る場合には、アルミニウム光輝材の粒子径や添加量に関わらず、成形品に転写するシボの深さが5μm以上であると効果的であることが判明した。 From the above, when scratch-free scratches, which are particularly noticeable in the environment of use in automobiles, are to be made unpainted with a silver metallic polypropylene-based resin composition, regardless of the particle size or amount of aluminum glittering material. In other words, it has been found that the depth of the texture transferred to the molded product is 5 μm or more, which is effective.
以上のように、成形品に転写するシボ形状のシボ深さと添加するアルミニウム光輝材の粒子径と添加量を最適化することで、自動車使用環境下で発生する傷を防止しシルバーメタリック色塗装に匹敵する光輝感を両立させたポリプロピレン系樹脂組成物による無塗装化したシルバーメタリック色樹脂部品を成形することができる。 As described above, by optimizing the embossing depth of the embossed shape transferred to the molded product and the particle size and amount of the aluminum glittering material to be added, scratches that occur in the environment of use in automobiles can be prevented and comparable to silver metallic paint It is possible to mold an unpainted silver metallic resin part with a polypropylene-based resin composition that achieves both radiance.
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば、樹脂部品の無塗装化において、メタリック塗装と同等の光輝感が必要とされる部品への適用が期待できる。例えば、自動車内外装部品だけでなく、二輪車部品、家電、AV機器、OA機器、化粧品、生活用品、事務用品など幅広い展開が期待される。また、例えばシルバーメタリック色に限らず、各種メタリック色に対応することができる。
As mentioned above, although this invention was demonstrated with various embodiment, this invention is not limited only to these embodiment, A change etc. are possible within the scope of the present invention.
For example, in the non-painting of resin parts, it can be expected to be applied to parts that require the same glitter feeling as metallic paint. For example, not only automobile interior / exterior parts but also motorcycle parts, home appliances, AV equipment, OA equipment, cosmetics, daily necessities and office supplies are expected to be widely developed. Further, for example, it is possible to deal with various metallic colors without being limited to the silver metallic color.
10:試験機 11:試料台 12:引掻き針 13:取付治具 14:分銅 10: Testing machine 11: Sample stage 12: Scratching needle 13: Mounting jig 14: Weight
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