JPH09194738A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 銀河調あるいは、全面が一様なメタリック調
あるいは金属調の外観を有し、かつウエルドライン付近
の不良現象が大幅に改善された熱可塑性樹脂組成物を提
供すること。 【解決手段】 熱可塑性樹脂１００重量部に対し、平均
粒径７〜３５０μｍで、かつ平均アスペクト比（最短径
／最長径）が１／４〜１の多面体粒子の表面に、１００
Å以上で１，０００Å未満の厚さに金属を被覆した反射
平滑面を有する多面体粒子０．０１〜１０重量部を含有
してなる熱可塑性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、バイクな
どの車両関係、ＯＡ機器、テレビなどの電気機器、カメ
ラ、化粧品容器などに好適な樹脂成形品に使用する、銀
河調あるいは全面に一様で、きめ細やかなメタリック
調、金属調の外観を有し、かつウエルドラインの不良現
象が大幅に改善された熱可塑性樹脂組成物に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】自動車、電気機器、ＯＡ機器、光学関係
などに用いられているプラスチックは、意匠性の多様化
から各種の色に調色されている。中でも、金属光沢を有
する粉末を添加することにより得られる、特殊な金属様
光沢を有するメタリック調樹脂の調色は増えており、こ
のような樹脂成形品は、金属あるいはメタリック調塗装
品の代替品として使われている。金属光沢を有する粉末
としては、一般にアルミニウム粉やマイカ粉などのリン
片状のメタリック顔料を使用している。このようなメタ
リック調樹脂を射出成形する際、生じたウエルドライン
が非常に目立ったり、ウエルドラインの黒ずみが生じた
り、さらにウエルドラインの延長部で色調が変わったり
して、外観品質に合格できずに使用できない場合があ
る。これらの成形不良は、メタリック顔料がリン片状で
あるために、それらがウエルドラインおよびその延長部
の溶融樹脂の合流部で配向し、光の反射量が他の部分と
異なることにより生じるものである。

【０００３】この対策として、各種の方法が試みられて
いる。例えば、特開昭５１−６３８４７号公報には、ア
ルミニウム粉の平均形状比を１／２０〜１とし、成形加
工時の粒子の破壊を防ぎ、粒子の方向性を小さくして、
メタリック顔料の配向をなくす技術が提案されている
が、製法上、平均形状比を１に近づけることで光輝感が
低下するため、光輝感とウエルド外観を両立するものは
できていない。また、特開昭６１−４９８１７号公報に
は、金属粒子間距離をウエルドラインの幅より大きくす
ることでウエルドラインの目立ちを小さくする技術が提
案されているが、メタリック顔料の添加量が少ない、夜
空に星をちりばめたような銀河調の調色にしか適用でき
ず、全面が一様なメタリック調や金属調の外観を要求さ
れる車両外装用途にはこの技術は適用できない。さら
に、任意形状の粒子に、無電解メッキにより金属コーテ
ィングを施した金属光沢を有する顔料を用いて美麗な成
形品を提供する技術が特開昭５５−１６２４７３号公報
に記載されているが、無電解メッキ工程を要するため、
メッキ液の歩留まりが悪くコスト高になる、被覆できる
金属種が限られ目的の色が出ない、光輝感が不足する、
などの問題点がある。

【０００４】以上のように、熱可塑性樹脂を射出成形し
ようとする際、ウエルドラインが成形品に発生するが、
メタリック調の外観を有する樹脂の場合、特にウエルド
ラインおよびその先の溶融樹脂の合流部の黒ずみなどの
ため外観不良となり、商品価値がなくなり問題である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の課題を背景になされたもので、銀河調あるいは全面
が一様なメタリック調あるいは金属調の外観を有し、か
つウエルドライン付近の不良現象が大幅に改善された熱
可塑性樹脂組成物を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑性樹脂
１００重量部に対し、平均粒径７〜３５０μｍで、かつ
平均アスペクト比（最短径／最長径）が１／４〜１の多
面体粒子の表面に、１００Å以上で１，０００Å未満の
厚さに金属を被覆した反射平滑面を有する多面体粒子
０．０１〜１０重量部を含有してなる熱可塑性樹脂組成
物を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】従来のメタリック顔料は、厚みの
ないりん片状であり、この形状では光を反射する方向
（りん片に対して垂直）と反射しない方向（りん片方
向）が生じる。また、成形時、樹脂の流動方向にりん片
が配向して成形されるため、得られる成形品にも光輝感
が発現する面と発現しない面（例えば、ウエルドドライ
ン）が生じる。本発明に使用されるメタリック顔料は、
どの方向からも光を反射し、光に対して方向性がないの
で、このメタリック顔料を用いた組成物から得られる成
形品は、光輝感に優れたものとなる。また、本発明の粒
度分布のものを使用することで、各々の粒子から均一な
反射光が得られ、高品質な外観となる。さらに、スパッ
タリングにより、多面体粒子の表面に金属を被覆した場
合には、被覆できる金属の種類が幅広く、これにより種
々の色調を持つメタリック調樹脂を供給することができ
る。

【０００８】本発明の最大の特徴は、特殊なメタリック
顔料を使用するところにある。この顔料についてまず説
明する。この顔料は、基材となる多面体粒子に、好まし
くはスパッタリングにより金属を被覆することにより製
造される。

【０００９】基材となる多面体粒子の大きさは、成形品
の意匠性を反映するため、平均粒径が７〜３５０μｍ、
好ましくは８〜３００μｍ、さらに好ましくは１０〜２
００μｍである。平均粒径７μｍ未満の粒子は、光輝感
が小さく、この粒径未満の粒子が多く含まれると、成形
品全体が黒ずみ、ウエルド外観に対しても悪影響を与え
る。一方、３５０μｍを超える粒子は、光の反射量が多
くギラギラした印象になり、この粒径の粒子が多く含ま
れると高品位を要求される車両用途などには使用するこ
とができない。多面体粒子は、粒子径分布を狭くした方
が各粒子からの光の反射量が均一となり、より高品質な
外観が得られる。例えば、全面に一様できめ細やかなメ
タリック調、あるいは金属調の高品位な外観を得たい場
合には、平均粒径３０〜１００μｍで、比較的揃ってい
るものがよい。

【００１０】従って、多面体粒子の粒子径分布は、重量
平均粒子径（Ｄ_W ）と数平均粒子径（Ｄ_n ）との比（Ｄ
_W ／Ｄ_n ）が、好ましくは１０以下、さらに好ましくは
１．２〜７、特に好ましくは１．５〜５とするのがよ
い。

【００１１】また、基材となる多面体粒子の形態は、ウ
エルド外観に影響するので最も重要である。ウエルド部
の不良を防ぐためには、粒子の方向性をなくして樹脂流
動による粒子の配向をなくすことと、顔料がどの方向か
ら見ても同様に光を反射することが必要である。そこ
で、まず第１に、基材粒子の平均アスペクト比（最短径
／最長径）を１／４〜１、好ましくは１／３．５〜１、
さらに好ましくは１／３〜１とすることが必要である。
平均アスペクト比が１／４未満では、粒子の配向が起こ
りやすく、配向方向によって光の反射量が異なり、ウエ
ルド外観に影響する。

【００１２】第２に、どの方向からも同様に光を反射す
るように、光を反射することができる平面を複数もつ多
面体であることが必要である。このような面の数は、２
つ以上、さらに好ましくは４つ以上である。一方、この
ような面の数が１２を超えると、１つ１つの面の面積が
小さくなり、充分な光輝感得られない場合がある。従っ
て、このような面の数は、２〜１２面、さらに好ましく
は４〜１２面である。面の形状は特に決まった形状を有
するものではないが、充分な光輝感を得るために、それ
ぞれの面は光を反射することができるように平滑な面で
あることが好ましい。

【００１３】基材となる多面体粒子の構成材料として
は、熱可塑性樹脂の加工温度の範囲で上記の形態、面の
平滑性を保つものであれば良く、例を以下に示すがこれ
に限るものではない。例えば、炭酸カルシウム、水酸化
カルシウムなどの無機金属塩、酸化マグネシウムなどの
金属酸化物、ガラス粉、さらに石英砂などの無機天然物
なども使用できる。その他の金属あるいは金属化合物も
使用できる。また、不飽和ポリエステル樹脂、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂でも良い。

【００１４】多面体粒子を得る方法としては、各種の方
法があり、代表的な例としては次のような方法が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。 多面体形状をとる、無機天然物あるいは無機物の結晶
を粉砕、分級してそのまま用いる方法（炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウムなど）。 ガラスや熱硬化性樹脂などの薄膜あるいはバルーンを
粉砕、分級して得る方法。 その他、任意の物質を粉砕、切削研磨することにより
得る方法。 これらの方法の中で、特に上記の方法は、原材料とな
る薄膜あるいはバルーンの表面をより平滑なものにする
ことにより、他の方法と比べてよりよい光輝感のものを
得ることができる点で優れている。

【００１５】本発明では、好ましくはスパッタリングに
より、金属をこれらの多面体粒子に被覆し、金属光沢を
付与する。金属を被覆方法としては、他に無電解メッキ
や電気メッキなどの湿式メッキ方法があり、これらが一
般的に行われている。しかし、これらには以下の難点が
ある。 洗浄を繰り返すため、メッキ液の歩留まりが悪くコス
ト高になる。 被覆できる金属種が限られている。 粉体表面に均一に金属をコーティングするためには、
少なくとも１，０００Å以上の厚さのコーティングが必
要である。

【００１６】これに対して、スパッタリングによる金属
被覆方法は、以下のような特徴がある。 被覆できる金属が多種である（高融点金属、活性金
属、貴金属なども可能）。 １，０００Å未満の膜厚の金属コーティングで、粉体
表面を均一に金属で被覆することができる。 このような特徴から、スパッタリングによる金属の被覆
により、シルバー色、ゴールド色などの色調のメタリッ
ク顔料を製造することが可能となり、また被覆する金属
の歩留まりも良好となる。従って、本発明では、金属光
沢を付与するために、スパッタリングにより金属を被覆
するのが好ましい。

【００１７】金属光沢を付与するための被覆物として
は、Ａｌ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｗ，Ａｕ，
Ｔｉ，Ｐｔなどの中から選ばれた少なくとも１種からな
る金属、あるいはこれらから選ばれた２種以上からなる
アロイなどを用いることができる。なお、多面体粒子表
面への各種金属のコーティングは、本発明者らが開発し
た粉末スパッタリング装置（特開平２−１５３０６８号
公報、特開昭６２−２５０１７２号公報）を用いれば、
容易に実施できる。

【００１８】なお、メタリック顔料の表面は、これらの
被覆した金属そのものであったり、金属面保護のため、
あるいは樹脂との密着性を良くするために、脂肪酸など
の有機物で被覆したり、各種カップリング剤で表面処理
しても良い。カップリング剤の具体例としては、γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチ
ル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキ
シシラン、チタン系カップリング剤、ジルコニア系カッ
プリング剤、アルミニウム系カップリング剤などが挙げ
られる。

【００１９】メタリック顔料の組成物への添加量は、熱
可塑性樹脂１００重量部に対して、０．０１〜１０重量
部、好ましくは０．０５〜８重量部、さらに好ましくは
０．１〜５重量部である。夜空に星をちりばめたような
銀河調の外観を得るためには、０．０１〜１重量部が好
ましく、全面に一様できめ細やかなメタリック調、ある
いは金属調の外観を得るためには１重量部以上が好まし
い。０．０１重量部未満では、光輝感が不足しメタリッ
ク感が出にくく、一方１０重量部を超えると、衝撃強度
が低下する。

【００２０】次に、本発明に用いられる熱可塑性樹脂は
特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンなどのポリオレフィン、ポリスチレン、スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体（ＡＳ樹脂）に代表され
るスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）、メチルメタクリレート−スチレン共重合体などの
アクリル系樹脂、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰ
Ｓ）、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ゴム変性
アクリル樹脂などに代表されるゴム変性熱可塑性樹脂、
ポリ塩化ビニル系樹脂（ＰＶＣ）、ナイロン６、ナイロ
ン６，６、ナイロン４，６などのポリアミド、ポリブチ
レンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリカーボネー
ト（ＰＣ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）などに代表
されるエンジニアリングプラスチック（エンプラ）、お
よび上記樹脂のブレンド物、さらにはこれらの樹脂に他
の熱可塑性樹脂にブレンドして得られるポリマーアロイ
などの熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの熱可塑性樹
脂のなかでは、強度と透明性が優れたものが好ましく、
具体的にはスチレン系樹脂、ゴム変性熱可塑性樹脂が好
まく、特にＡＳ樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン、
ポリカーボネート、透明ＡＢＳ樹脂などの透明性の高い
樹脂がさらに好ましい。

【００２１】本発明の熱可塑性樹脂組成物には、目的に
応じて熱安定剤、耐候安定剤、滑剤、顔料分散剤、静電
気防止剤などの添加剤を添加することができる。また、
意匠性に応じて適当な本発明のメタリック顔料以外の顔
料、染料を添加することができる。

【００２２】本発明の熱可塑性樹脂組成物は、一般にバ
ンバリーミキサーや一軸、二軸のベント付きエクストル
ーダーにより、溶融混練りされ均一な組成物として用い
られる。上記各成分の種類、配合量は、使用目的に応じ
て適切なものを選択し、品質設計することができる。こ
れにより、耐熱性、耐衝撃性、耐候性、耐薬品性、難燃
性、耐摩耗性、摺動性、電気特性、メッキ性、耐クリー
プ性、寸法安定性などの要求品質に応じた性能の組成物
に品質設計することができる。

【００２３】本発明の熱可塑性樹脂組成物の成形品は、
自動車・バイクなどの車両部品、船舶・航空機部品、電
気・電子部品、建築部品、事務機器、スポーツ用品、家
庭用品、農業用機械部品、電動工具、学用品、玩具など
の広い分野に応用される。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例をあげて説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施
例中の部および％は、重量基準である。また、実施例中
の各種評価項目は、次のように評価したものである。

【００２５】光輝感 長さ６０ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚さ２．４ｍｍの試験片を
成形し、下記基準にて目視判定した。 ◎；光輝感が非常に優れている。 ○；光輝感が優れている。 △；光輝感があまりない。 ×；光輝感がほとんどない。

【００２６】ウエルド外観（ウエルドライン外観、ウエ
ルドライン延長部の黒ずみ外観） 幅１５０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの箱形
の成形品用金型の一側面に設けた２ヶ所のゲートから組
成物を射出成形して得た成形品を用い、目視判定した。
判定基準は、次のとおりである。 ○；問題ない。 △；ウエルドラインとその延長部の黒ずみがわずかに見
える。 ×；ウエルドラインとその延長部の黒ずみが顕著に見え
る。耐衝撃性（アイゾット衝撃強度 ） ＡＳＴＭ Ｄ２５６に準じて測定した。単位は、ｋｇｆ
・ｃｍ／ｃｍである。

【００２７】参考例（各成分の調製）熱可塑性樹脂 本発明の実施例、比較例で用いた各熱可塑性樹脂は、下
記のとおりである。 ａ．ポリプロピレン；三菱油化（株）製、三菱ポリプロ
ＭＡ３ ｂ．ポリスチレン；新日鐵化学（株）製、エチレンＧ−
２０ ｃ．ＡＳ樹脂；日本合成ゴム（株）製、ＡＳ２３０ ｄ．ＰＭＭＡ；三菱レーヨン（株）製、アクリペットＭ
Ｄ ｅ．ＨＩＰＳ；電気化学工業（株）製、ＴＰ−ＵＳＸ ｆ．ＡＢＳ樹脂；日本合成ゴム（株）製、ＡＢＳ１２ ｇ．ＡＥＳ樹脂；日本合成ゴム（株）製、ＡＥＳ１４５ ｈ．ＡＳＡ樹脂；日立化成（株）製、ＶＩＴＡＸ８７０
０ ｉ．ゴム強化アクリル樹脂；三菱レーヨン（株）製、Ｉ
Ｒ Ｄ−７０

【００２８】ｊ．ポリアミド；東レ（株）製、アミラン
ＣＭ１０１７−Ｃ ｋ．ポリカーボネート；出光石油化学（株）製、タフロ
ンＡ２２００ ｌ．ＰＢＴ；帝人（株）製、Ｃ７０００ ｍ．ＰＯＭ；ポリプラスチック（株）製、ジュラコンＭ
１４０−４４ ｎ．変性ＰＰＯ；日本ＧＥプラスチック（株）製、ノリ
ルＧＴＸ６００ ｏ．ＰＣ／ＡＢＳ；日本合成ゴム（株）製、ＪＳＲエク
セロイＣＢ１０ ｐ．ＰＢＴ／ＡＢＳ；日本合成ゴム（株）製、ＪＳＲマ
クスロイＢＫ１０１ ｑ．ＰＡ／ＡＢＳ；日本合成ゴム（株）製、ＪＳＲマク
スロイＡＫ１０１

【００２９】ｒ．水添ＳＢ共重合体へ、メチルメタクリ
レート／スチレン／アクリロニトリルをグラフトした樹
脂（グラフト共重合体） なお、使用した水添ＳＢ共重合体およびグラフト共重合
体は、下記の方法で得た。すなわち、内容積５リットル
のオートクレーブに、脱気・脱水したシクロヘキサン
２，５００ｇ、スチレン１７５ｇ、１，３−ブタジエン
３２５ｇを仕込んだのち、テトラヒドロフラン２．５
ｇ、ｎ−ブチルリチウム０．３４ｇを加えて重合を行っ
た。転化率がほぼ１００％に達したのち、一部を採取し
てスチームストリッピング法により脱溶媒し、１２０℃
の熱ロールで乾燥して共重合体を得た。このようにして
得られた共重合体は、スチレン含量３５％のポリマーで
あった。

【００３０】このようにして得られたポリマー溶液に、
あらかじめ別容器で調製したナフテン酸ニッケル：ｎ−
ブチルリチウム：テトラヒドロフラン＝１：８：２０
（モル比）の触媒液を、オレフィン部分２，０００モル
に対して、ニッケルとして１モルになるように仕込ん
だ。その後、反応系内に水素を導入し、７０℃で水素添
加反応を行った。反応終了後、反応系内の水素を置換
し、老化防止剤として２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−ク
レゾールを１％添加し、脱溶媒・乾燥し、水素添加率９
７％の水添ＳＢ共重合体を得た。

【００３１】この水添ＳＢ共重合体３０部を、リボン型
攪拌翼を備えた内容積１００リットルのステンレス製オ
ートクレーブ中で、あらかじめトルエン／スチレン＝１
２０部／１０部の溶液としたのち、メチルメタクリレー
ト／アクリロニトリル＝５６部／４部を添加し、昇温し
ながら５０℃でベンゾイルパーオキサイド０．５部、ジ
クミルパーオキサイド０．１部を添加し、８０℃一定で
重合反応を行った。さらに、反応開始後、６時間目から
１時間かけて１２０℃まで昇温し、２時間反応させた。
重合添転化率は、９７％であった。このグラフト共重合
体に、２，２−メチレンビス−４−メチル−６−ｔ−ブ
チルフェノール０．２部を添加したのち、水蒸気蒸留で
脱溶媒したのち、細かく粉砕し、ベント付きエクストル
ーダーにてペレット化した。

【００３２】ｓ．ポリオルガノシロキサン系ポリマー
へ、スチレン／アクリロニトリルをグラフトした樹脂 このポリオルガノシロキサン系ポリマー、およびグラフ
ト樹脂は、下記の方法で得た。すなわち、ｐ−ビニルフ
ェニルメチルジメトキシシラン１．５部およびオクタメ
チルシクロテトラシロキサン９８．５部を混合し、これ
をドデシルベンゼンスルホン酸２．０部を溶解した蒸留
水３００部中へ入れ、ホモミキサーで３分間攪拌して分
散させた。この混合液、コンデンサー、チッ素導入口お
よび攪拌機を備えたセパラブルフラスコに移し、攪拌混
合しながら９０℃で６時間加熱し、５℃で２４時間冷却
することによって、縮合を完結させた。得られたポリオ
ルガノシロキサン中のオクタメチルシクロテトラシロキ
サンの縮合率は、９３％であった。

【００３３】このポリオルガノシロキサンラテックス
を、炭酸ナトリウム水溶液でｐＨ７に中和した。これ
を、固形分換算で３５部、ドデシルベンゼンスルホン酸
ナトリウム０．５部、および蒸留水１４０部を混合し、
滴下ビン、コンデンサー、チッ素導入口および攪拌翼を
備えたセパラブルフラスコに移し、さらにスチレン１
５．８１部、アクリロニトリル６．２９部、ピロリン酸
ソーダ０．２部、ブドウ糖０．２５部、硫酸第１鉄０．
００４部およびクメンハイドロパーオキサイド０．０７
部を加え、チッ素を流しながら、７０℃まで昇温した。
１時間重合後、スチレン３０．６９部、アクリロニトリ
ル１２．２１部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム１．０８４部、蒸留水４２部、クメンハイドロパーオ
キサイド０．１２部、およびｔ−ドデシルメルカプタン
０．０６部の混合液を滴下ビンを使用して、３時間にわ
たり添加した。滴下終了後、１時間重合を継続し、その
後、冷却した。

【００３４】得られたグラフト共重合体ラテックスを、
２部の塩化カルシウムを溶解した温水中に投入し、塩析
凝固し、グラフト共重合体を得た。このグラフト共重合
体を水洗後、８０℃で１０時間乾燥させた。次いで、こ
のグラフト共重合体５７部とスチレン−アクリロニトリ
ル共重合体４３部を混合し、２軸押し出し機を使用し
て、シリンダー温度２３０℃で押し出し加工し、グラフ
ト樹脂のペレットを得た。

【００３５】メタリック顔料（金属光沢を付与した多面
体粒子） 以下のものを用いた。 （イ）；平均粒径１００μｍ、平均アスペクト比１のガ
ラスフレーク表面に、膜厚５００Åになるようにスパッ
タリングにより銀をコーティングしたもの。 （ロ）；平均粒径１５０μｍ、平均アスペクト比１／２
のガラスフレーク表面に、膜厚７００Åになるように真
鍮をスパッタリングによりコーティングしたもの。 （ハ）；平均粒径１０μｍ、平均アスペクト比１／３の
ガラスフレーク表面に膜厚１００Åになるように銅をス
パッタリングによりコーティングしたもの。 （ニ）；平均粒径３００μｍ、平均アスペクト比１のガ
ラスフレーク表面に、膜厚１，０００Åになるようにア
ルミニウムをスパッタリングによりコーティングしたも
の。

【００３６】（ホ）；アルミニウム粉（平均粒径６０μ
ｍ、平均アスペクト比１／７） （ヘ）；平均粒径４００μｍ、平均アスペクト比１／１
０のガラスフレークに、膜厚２，０００Åになるように
銀をスパッタリングによりコーティングしたもの。 （ト）；平均粒径５μｍ、平均アスペクト比１のガラス
フレーク表面に、膜厚５０Åになるように銀をスパッタ
リングによりコーティングしたもの。 （チ）；東芝バロティーニ（株）製ガラスビーズＧＢ３
０１Ｓ（平均粒径４５μｍ、平均アスペクト比１の真球
粒子）に、膜厚９００Åになるように銀をスパッタリン
グによりコーティングしたもの。 （リ）；石英砂を分級して平均粒径７５μｍとしたもの
に、膜厚２，０００Åになるように銀をスパッタリング
によりをコーティングしたもの。 （ヌ）；上記（イ）と同じガラスフレークに、膜厚５０
０Åになるように銀を無電解メッキによりコーティング
したもの。 （ル）；上記（イ）と同じガラスフレークに、膜厚２，
０００Åになるように銀を無電解メッキによりコーティ
ングしたもの。

【００３７】上記メタリック顔料の作製において、スパ
ッタリングは、以下に示す方法で行った。すなわち、図
１に示す公知の粉末スパッタリング装置を用いて、粉体
に金属をコーティングした。図１の装置は、回転ドラム
１（内径２００ｍｍ、軸方向長さ２００ｍｍ）を２本の
ロールで支持して、その一方のロール２で支持して、そ
の一方のロール２をモーター３で回転させるようになっ
ている。回転ドラム１の内部には２個のスパッタリング
源４（周波数が１３．５６ＭＨｚで、出力が１．５ＫＷ
のマグネトロン型、ターゲットは被覆金属種による）が
配置されていて、投入した粉体に金属をスパッタリング
できるようになっている。

【００３８】回転ドラム１の上方には、外周に加熱コイ
ル６を有する減圧処理室７が配置され、その底部はバル
ブ８を有する供給管９で回転ドラム１に接続されてい
る。この供給管９のバルブ８より下側の部分にはＡｒガ
ス導入管１０が内部に挿入され、二重管になっていて、
回転ドラム１の側面から内部に挿入され、先端は回転ド
ラム１の底部に伸長している。また、供給管９のバルブ
８により下側には分岐管１１が設けられ、その先端は流
体ジェットミル１２に接続されている。さらに、流体ジ
ェットミル１２の出側は、循環管１３より減圧処理室７
の上部に接続されている。分岐管１１、循環管１３に
は、バルブ１４、バルブ１５が挿入してあり、また、循
環管１３には固気分離装置１６を接続してある。

【００３９】この装置で、回転ドラム１に粉体５を１０
０ｇ投入して、減圧処理室７を３．０×１０^-3Ｐａ．に
減圧したのち、Ａｒガス導入管１０よりＡｒガスを１５
ｃｍ³ ／ｍｉｎの流量で導入して、粉体５を分岐管１
１、流体ジェットミル１２および循環管１３経由で減圧
処理室７に吸引輸送した。そして、減圧処理室７で加熱
コイル６により２００℃で３０分間加熱して、乾燥、脱
ガスした。次に、回転ドラム１の雰囲気をＡｒガスで完
全に置換したのち、減圧処理室７の粉体５を供給管９か
ら回転ドラム１に落下させて、回転ドラム１を５ｒｐｍ
の回転速度で回転させながら、３．０×１０^-3Ｐａ．の
減圧下でスパッタリング源によりスパッタリングを行っ
た。

【００４０】また、無電解銀メッキは、以下に示す方法
で行った。ガラスフレーク１００ｇを、２０ｇ／リット
ルの塩化第一スズおよび２０ｇ／リットルのＨＣｌを含
有する水溶液１リットル中に投入し、６０℃で、約２０
分間撹拌した。このセンシタイジング処理後、脱イオン
水で良く洗浄した。次に、１ｇ／リットルの塩化パラジ
ウムおよび１０ｇ／リットルのＨＣｌを含有する水溶液
１リットル中に投入し、室温で約２０分間撹拌した。こ
のアクチベーティング処理後、再び脱イオン水で良く洗
浄した。次に、以下に示す２種類の溶液を調製して、無
電解メッキを行った。

【００４１】銀アンモニア溶液の作製；脱イオン水５
０ｍｌに硝酸銀４ｇを加えて溶解した。これに脱イオン
水５０ｍｌに水酸化カリウム２ｇを加えて溶解したもの
を、混合した。この溶液は、次第に褐色になった。さら
に、水酸化アンモニウムを約４０ｍｌ加え、溶液の色が
透明になるまで撹拌した。

【００４２】還元性溶液の作製；脱イオン水１００ｍ
ｌに食卓砂糖９ｇを加えて溶解した。これに濃硝酸約２
ｍｌを加えた。この溶液をさらに３０分間沸騰して、転
化糖に変えた。次に、溶液を室温まで冷却した。上記の
銀アンモニア溶液約１５０ｍｌ中に前処理済みのガラス
フレーク１００ｇを投入し、室温で良く撹拌しつつ、２
５滴／分の速度でゆっくりと上記の還元溶液約１１０ｍ
ｌを添加して行った。銀メッキ終了後は、よく水洗して
乾燥した。

【００４３】実施例１〜２５、比較例１〜８ 熱可塑性樹脂１００部と金属光沢を有する多面体粒子
を、表１〜３に示す配合処方で、Ｐブラック１０を１．
０部とともに混合し、さらに、ベント付き４０ｍｍ押し
出し機で、樹脂に応じて樹脂温度２００〜３００℃と
し、溶融混合し、押し出すことで、ペレットを得た。こ
のペレットを、東芝機械（株）製、ＩＳ−１２５ＣＮ
IIを用いて成形し、光輝感およびウエルド外観の評価を
行った。結果を表１〜３に示す。

【００４４】表１〜２から明らかなように、メタリック
顔料として、好ましくはスパッタリングにより金属光沢
を付与した多面体粒子を用いることで、本発明の目的と
するウエルドラインおよびその延長部の外観は明らかに
改良されており、なおかつ良好な光輝感が得られている
（実施例１〜２５）。

【００４５】一方、表３から明らかなように、従来のり
ん片状のメタリック顔料を用いた場合は（比較例１〜
３）、添加量の少ない場合には、ウエルド外観は良好で
あるが、充分な光輝感を得るために添加量を増やすとウ
エルド外観は悪化する。金属光沢を付与した多面体粒子
の場合は、そのようなことはない。また、多面体粒子で
あっても平均粒径が５μｍ程度のものであれば、ウエル
ド外観は良好であるが充分な光輝感は得られなかった
（比較例４）。また、球状のガラスビーズや、石英砂の
ような光を反射することができる平滑面の少ない粒子に
金属を被覆しても、光輝感は得られない（比較例５〜
６）。さらに、スパッタリングによる金属コーティング
は、無電解メッキ法に比べて、少ない金属被覆量で、良
好な光輝感が得られ、アルミニウムや合金などが被覆で
きるので、ウエルド外観、光輝感ともに良好な種々の色
調のメタリック調樹脂が得られた（比較例７、実施例１
〜２５）。また、実施例２１と比較例８の成形品を比較
すると、外観は同等だが、アイゾット衝撃強度（ＡＳＴ
Ｍ Ｄ２５６）は、実施例２１が１０ｋｇｆ・ｃｍ／ｃ
ｍであるのに対し、比較例８は、５ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ
であり、比較例８では、衝撃強度の低下、コストアップ
などの悪影響があることが分かる。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】

【表３】

【００４９】

【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂組成物は、成形品
にしたときに、ウエルドライン、およびその延長部の外
観にムラがなく、なおかつ種々の色調の銀河調および全
面に一様なメタリック調、金属調の外観を有する成形品
となる。その結果、このような銀河調、メタリック調あ
るいは金属調の成形品として、従来はメタリック塗装を
行っていた分野に用いることができ、塗装工程を省略で
きる結果となり、その経済効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】スパッタリング法で粉体の表面に種々の金属を
被覆する装置の概略図である。

【符号の説明】

１ 回転ドラム ２ ロール ３ モーター ４ スパッタリング源 ５ 粉体 ６ 加熱コイル ７ 減圧処理室 ８ バルブ ９ 供給管 １０ Ａｒガス導入管 １１ 分岐管 １２ 流体ジェットミル １３ 循環管 １４ バルブ １６ 固気分離装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 1/04 Ｇ０２Ｂ 1/04 (72)発明者 竹島 鋭機 東京都千代田区丸の内３丁目４番１号 日 新製鋼株式会社内 (72)発明者 杉田 修一 東京都千代田区丸の内３丁目４番１号 日 新製鋼株式会社内 (72)発明者 白井 安 東京都千代田区丸の内３丁目４番１号 日 新製鋼株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂１００重量部に対し、平均
   粒径７〜３５０μｍで、かつ平均アスペクト比（最短径
   ／最長径）が１／４〜１の多面体粒子の表面に、１００
   Å以上で１，０００Å未満の厚さに金属を被覆した反射
   平滑面を有する多面体粒子０．０１〜１０重量部を含有
   してなる熱可塑性樹脂組成物。
2. 【請求項２】 スパッタリングにより、多面体粒子の表
   面に、金属が被覆されてなる請求項１記載の熱可塑性樹
   脂組成物。