JP2738047B2

JP2738047B2 - 粉末成形用塩化ビニル樹脂組成物

Info

Publication number: JP2738047B2
Application number: JP20103689A
Authority: JP
Inventors: 敏郎五十嵐; 章若月; 健一須藤; 裕志田
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1989-08-01
Publication date: 1998-04-08
Anticipated expiration: 2013-04-08
Also published as: JPH02138355A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は粉末成形用の塩化ビニル樹脂組成物に関す
る。

＜従来の技術＞本発明は自動車内装材としてのクラッシュパッド、ア
ームレスト、ヘッドレスト、コンソール、メーターカバ
ー、或いはドアトリムなどのカバーリング材料に適する
粉末回転成形または粉末スラッシュ成形用粉末樹脂組成
物に関するものである。

近年、自動車内装材としてのかかるカバーリング材料
においては、軽量でかつ、ソフト感に優れ、しかも高級
感のある皮しぼ模様やステイッチ模様などを施したもの
が一段と求められるようになってきた。

従来、これらのカバーリング材料としては、塩化ビニ
ル樹脂とABS樹脂とを主体とした軟質シートの真空成形
品やペースト用塩化ビニル樹脂と可塑剤とを主体とした
ゾルの回転成形またはスラッシュ成形品（以下ゾル成形
品と呼ぶ）とがある。

ところが、真空成形品は軽量化という点では目的を達
しているものの、ソフト感に乏しく、硬い感触のものし
か得られなく、更には高級感のある皮しぼ模様あるいは
ステイッチ模様などを施した複雑な形状性のあるものを
賦形することは困難である。

また、真空成形品は成形時の残留歪が大きく、長時間
の使用において亀裂が生じ易いという欠点もかかえてい
る。

他方、ゾル成形品はソフト感はあるものの、ゲル化温
度が低いので金型内での溶融が速く、フローマークやリ
ップ或いはゾルの糸引きなどの現象が起る。

そのために、裏面平滑性に欠けるとか、金型からのゾ
ルの排出に時間が掛り過ぎるとか、カバーリング材料が
肉厚化するなどの欠点をかかえている。

また、ゾルの場合は色替え樹脂のタンクや配管などの
掃除が大変であるとき、経日による粘度変化を伴なうの
で長時間の保存には耐えられないなどの問題もある。

これらの欠点や問題点を解決するのに最近粉末成形法
が脚光を浴びてきている。

粉末成形法には一般には流動浸漬法、静電塗布法、粉
末溶射法、粉末回転成形法または粉末スラッシュ成形法
などがあるが、特に自動車内装材のカバーリング材料に
は粉末回転成形法または粉末スラッシュ成形法が適して
いる。

粉末回転成形法または粉末スラッシュ成形法は180℃
以上の温度にある金型と粉末供給ボックスとを一体化さ
せて回転又は揺動、或いは噴射させて金型内面に粉末を
溶着させ、未溶着粉末は自動的あるいは強制的に粉末供
給ボックスに回収する方法である。（特開昭58−132507
号公報）また、粉末成形法に使用される金型の加熱方法にはガ
ス加熱炉方式、熱媒体油循環方式、熱媒体油または熱流
動砂内への浸漬方式或いは高周波誘導加熱方式などがあ
る。（住友化学誌1985−Ｉ第84〜91頁）塩化ビニル樹脂と可塑剤、安定材、顔料などを加熱用
ジャケットのついたブレンダーや高速回転型ミキサーを
使ってドライブレンドして粉末樹脂組成物をつくること
はよく知られている。

＜発明が解決しようとする課題＞前記粉末成形法に使用する粉末樹脂組成物は粉体流動
性や成形性に優れたものでなければならない。とくに、
自動車の大型化、高級化に伴ない、クラッシュパッド、
メーターフードなどの形状が大型で複雑なものになって
きたため、粉末樹脂組成物の粉体流動性や成形性のより
一層の向上が望まれている。

粉体流動性や成形性を向上させるため、微粒の塩化ビ
ニル樹脂や微粒の炭酸カルシウムやシリカなどの無機充
填剤をドライブレンド終了後冷却段階で添加することも
よく知られている。（ラバーダイジィストVol 14,No.8
第32〜40頁及びポリ塩化ビニル−その化学と工業−II第
367〜370頁、1968年、及び特公昭37−1575）。しかしな
がら、目的とする成形品の高度な品質の要求に対して必
ずしも十分なものではない。

また、近年自動車の高級化、デザインの変化、また空
気抵抗低下のためにフロントガラスの面積が大きくな
り、かつ、その角度がクラッシュパッドやメーターフー
ドと平行に近くなってきたため、クラッシュパッドやメ
ーターフードの表面温度が上昇するためその耐熱性の要
求水準が従来以上に高くなってきている。さらに、クラ
ッシュパッドやメーターフードなどの自動車内装品は寒
冷地での使用に際し、落下物や衝撃によってそのカバー
リング材料表面が割れたりひびが入ったのでは商品価値
が下がり好ましくなく、このため、粉末樹脂組成物で成
形したクラッシュパッドやメーターフードなどの自動車
内装材料のカバーリング材料の耐寒性も必要とされる。

自動車内装材料のカバーリング材料の耐熱性向上のた
めに、粉末樹脂組成物用の可塑剤として、高温加熱時の
蒸散や、裏打ちしたウレタン発泡層への移行の少ないト
リメリテート類可塑剤が好んで用いられるようになって
きた。

しかし、トリメリテート類可塑剤は一般に塩化ビニル
樹脂粒子への吸収性が悪く、このため、トリメリテート
類可塑剤を使用して製造した粉末樹脂組成物は塩化ビニ
ル樹脂粒子表面の可塑剤濃度が高く粒子表面がべとつく
ために微粒の塩化ビニル樹脂や微粒の無機充填剤をドラ
イブレンド終了後冷却段階で添加しても粉体流動性や成
形性の改良効果が不十分である。

また、一般にトリメリテート類可塑剤を用いて製造し
た自動車内装部品は耐寒性が劣るため耐寒性の改良の工
夫も必要である。

＜課題を解決するための手段＞前記の要請すなわち粉末樹脂組成物の粉体流動性や成
形性の向上と粉末樹脂組成物を用いて成形した成形品の
耐熱性と耐寒性の向上を同時に達成するため、本発明者
らは粉末樹脂組成物に用いるトリメリテート類可塑剤に
ついて鋭意検討を行なった。その結果、トリメリテート
類可塑剤のアルキル基の鎖長が長くなると成形品の耐熱
性は良好だが粉末流動性や成形性が悪くなること、又、
トリメリテート類可塑剤のアルキル基の鎖長が短かくな
ると粉末流動性や成形性は良くなるが、成形品の耐熱性
が悪くなること、さらにトリメリテート類可塑剤のアル
キル基の直鎖率が低くなると粉末流動性や成形性は良く
なるが耐寒性が悪くなることが分り、アルキル基の鎖長
分布がある範囲内にあり、直鎖率が85モル％以上好まし
くは90モル％以上のトリメリテート類可塑剤を使用した
粉末樹脂組成物は粉体流動性や成形性が良く、成形品の
耐熱性と耐寒性が良好であることを見出し本発明に達し
た。

すなわち、本発明は、塩化ビニル系樹脂100重量部に
対し30重量部以上90重量部以下の式（Ｉ）で表わされる
トリメリテート類可塑剤がドライブレンドされてなるこ
とを特徴とする粉末成形用塩化ビニル樹脂組成物であっ
て、該組成物中に含有される全Ｒについて、直鎖率が85
モル％以上であり、炭素数７以下の割合が５〜55モル％
であり、炭素数８の割合が45〜95モル％であり、かつ炭
素数９以上の割合が10モル％以下である粉末成形用塩化
ビニル樹脂組成物に係るものである。

（但し、式（Ｉ）中、Ｒはアルキル基であり、式（Ｉ）
中の３個のＲは同一のものであってもよく、又は異なる
ものであってもよい。）本発明の樹脂組成物中に含有される前記式（Ｉ）で表
わされるトリメリテート類可塑剤の鎖長分布について詳
しく述べる。

Ｒが炭素数７以下のアルキル基としては好ましくは炭
素数７及び６のアルキル基があげられ、その含有量は５
〜55モル％、好ましくは10〜45モル％である。この割合
が５モル％未満になると粉末樹脂組成物の粉体流動性や
成形性が悪くなり好ましくない。また55モル％を超える
値になると成形体の耐熱性が悪くなり好ましくない。

Ｒが炭素数８のアルキル基の含有量は45〜95モル％、
好ましくは55〜90モル％である。この割合が45モル％未
満になると成形体の耐熱性が悪くなり好ましくなく、95
モル％を超える値では粉末樹脂組成物の粉体流動性や成
形性が悪くなり好ましくない。

Ｒが炭素数９以上のアルキル基の含有量は出来るだけ
少ない方がよく、10モル％以下、好ましくは６モル％以
下である。この割合が10モル％を超える値になると粉末
樹脂組成物の粉体流動性や成形性が悪くなり好ましくな
い。

また、Ｒの直鎖率は85モル％以上、好ましくは90モル
％以上である。直鎖率が85モル％未満になると成形体の
耐寒性が低下するので好ましくない。ここで直鎖率とは
全アルキル基（Ｒ）の中で直鎖状のアルキル基例えばノ
ルマル−オクチル、ノルマル−ヘプチルやノルマル−ヘ
キシルの占める割合を示す。なお、直鎖状でない分枝型
のアルキル基としてはイソ−オクチル、イソ−ヘプチ
ル、イソ−ヘキシルや２−エチル−ヘキシルがあげられ
る。

上記トリメリテート類可塑剤は塩化ビニル系樹脂100
重量部に対し、30重量部以上90重量部以下の割合でドラ
イブレンドされる。上記トリメリテート類可塑剤を塩化
ビニル系樹脂100重量部に対し30重量部未満で用いると
成形体の耐熱性や耐寒性が悪くなり不都合である。ま
た、上記トリメリテート類可塑剤を塩化ビニル系樹脂10
0重量部に対し90重量部を超えて用いると粉末樹脂組成
物の粉体流動性や成形性が悪くなり好ましくない。

なお、本発明に於て、上記トリメリテート類可塑剤に
他の可塑剤、とくにジイソデシルフタレート、ジイソウ
ンデシルフタレート、アルキル基の炭素数が９〜11のジ
アルキルフタレートなどのフタール酸エステル類可塑剤
を本発明の目的を損なわない範囲で併用することも可能
である。

本発明に用いられる塩化ビニル系樹脂としては、懸濁
重合法、塊状重合法及び乳化重合法で作られる塩化ビニ
ル重合体または塩化ビニルと共重合し得るエチレン、プ
ロピレン、酢酸ビニル、アルキルアクリレート、アルキ
ルメタクリレートなどの共重合体あるいはエチレンと酢
酸ビニルとの共重合体への塩化ビニルのグラフト共重合
体およびこれらの二種以上の重合体の混合物も含まれる
が、必ずしもこれに限定されるものではない。

本発明の塩化ビニル樹脂組成物には安定剤を配合する
ことができる。

本発明で用いられる安定剤としては、亜鉛、バリウ
ム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、リチウム、錫
などの金属化合物、例えばカルボン酸のこれらの金属塩
があげられ、なかでも亜鉛とバリウムの複合塩が好んで
用いられる。

また、これらの安定剤に酸化マグネシウム、水酸化マ
グネシウム、ハイドロタルサイト類化合物、酸化亜鉛、
酸化バリウム、酸化カルシウム、燐酸バリウム等の安定
剤を添加することもできる。更に、フェノール系及びチ
オエーテル系酸化防止剤、ヒンダードアミン系及びホス
ファイト類化合物、ジケト化合物やサリチル酸エステル
系、ベンゾフェノン系或いはベンゾトリアゾール系の如
き紫外線吸収剤及びエポキシ化大豆油、ビスフェノール
Ａとエピクロルヒドリンとの合成でつくられるエポキシ
化合物などを使用することもできる。特に亜鉛とバリウ
ムの複合塩にハイドロタルサイト類化合物などを使用す
ることもできる。特に亜鉛とバリウムの複合塩にハイド
ロタルサイト類化合物を併用するとウレタン貼合時の耐
熱性が向上するので好ましい。

本発明の粉末成形用塩化ビニル樹脂組成物には可塑
剤、安定剤の他に必要に応じて顔料、充填剤、発泡剤、
各種助剤を加えることができる。

なお、本発明における塩化ビニル系樹脂100重量部と
は、ドライブレンド前に添加される塩化ビニル系樹脂と
ドライブレンド完了後添加される塩化ビニル系樹脂の合
計重量を示す。

＜実施例＞ 1. トリメリテート類可塑剤本発明の実施例及び比較例で用いるトリメリテート類
可塑剤を表−１に示す。

ここで可塑剤Ａ〜可塑剤Ｈのアルキル基の分布は昇温
ガスクロマトグラフィーによって測定した。

2. 評価項目および方法本発明の樹脂組成物は次の項目について評価した。

（１）粉体流動性粉末樹脂組成物100mlをJIS−Ｋ−6721のかさ比重測定
装置の漏斗に入れ、ダンパーを引き抜いて試料が落下し
始めてから、全試料が落下し終るまでの時間（秒数）を
測定した。実施例１〜６の結果を表−２に、比較例１〜
７の結果を表−３に示す。秒数の短かいほど粉体流動性
の良いことを示している。

（２）成形性粉末樹脂組成物500gを雰囲気温度300℃の加熱炉で型
温が220℃に加熱された大きさ300mm×300mmのニッケル
電鋳シボ板にふりかけ、10秒間付着させた後、該粉末樹
脂組成物の未溶融粉末を排出させ、粉末溶着シボ板を再
び雰囲気温度300℃の加熱炉中で40秒間加熱溶融させ
た。冷却後脱型された成形シートの厚さは平均で約1mm
であった。このシートの重量から成形性（粉切れ性）を
判定した。すなわち、成形性（粉切れ性）が悪いと未溶
融粉末を排出したときに十分に排出されず、かなりの未
溶融粉末が残留するため、結果としてシートの重量が重
くなる。

また、成形シート裏面の状態からの次の判定基準で成
形性（粉切れ性）の評価を行なった。

○ ：未溶融の部分がなく、均一に溶融している。

○〜△：一部に未溶融の部分がある。（全体の約５％以
下） △ ：かなり未溶融の部分がある。（全体の約５〜80
％） △〜×：未溶融の部分が多く、部分的にもこもこした感
じになる。（全体の約30〜50％） × ：未溶融部分が非常に多く、全体にもこもこした
感じになる。（全体の約50％以上）実施例１〜６の結果を表−２に、比較例１〜７の結果
を表−３に示す。

（３）耐熱性アルミニウム製板の発泡台の上に広さ300mm×300mm、
厚さ10mmのアルミニウム製支持枠を置いた中に、（２）
の試験で作成した成形シートをシボ面を下にして置き、
次いで、あらかじめ調製されたグリセリンのプロピレン
オキシドおよびエチレンオキシド付加物を主体としたポ
リオールに水、トリエタノールアミン、トリエチレンジ
アミンを含むポリオール混合物100重量部に対してNCO含
有率30.5％であるポリメリックMDI50重量部の割合で合
計153gを注入して発泡させ、該シートの裏面に密着させ
た。貼合されたウレタンは厚さ9mm、フォーム密度0.16g
/cm³であった。このウレタン貼合シートを所定の寸法
（70mm×150mm）に調製し、110℃雰囲気中のギャーオー
ブン式加熱炉で400時間毎に取り出せるように３ケの試
験片を置き1200時間までの耐熱変色試験と耐熱老化試験
を実施した。

耐熱変色試験の判定にはグレースケール等級に従が
い、又、耐熱老化試験の結果は110℃ギャーオーブン中
で所定の時間経過した試験片から、成形シートを剥離
し、JIS K6301の１号ダンベルで試料を打ち抜いた後、
室温（23℃）にて引張試験機で200mm/minの速度で定速
伸長した時の破断時伸び（％）で表示する。実施例１〜
６の結果を表−２に、比較例１〜７の結果を表−３に示
す。

（４）耐寒性（３）の耐熱性試験用に作成したウレタン貼合シート
を100mm×100mmに裁断後−40℃に冷却し、直ちにデュポ
ン式落錘衝撃試験機を用い、500gの錘を所定の高さから
落下させて低温衝撃試験を行なった。耐寒性は、３個の
試験片が割れない最高の高さで判定した。実施例１〜６
の結果を表−２に、比較例１〜７の結果を表−３に示
す。

実施例１〜６、比較例１〜７次に実施例を記すが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。

（１）粉末成形用樹脂組成物の調製内容積20のスーパーミキサーに通常の懸濁重合法で
つくられた平均重合度800のストレート塩化ビニル樹脂
〔住友化学工業（株）スミリットSX−8G〕1.8kgを仕
込み一定回転速度で撹拌し、樹脂温度が80℃になったと
ころで可塑剤及び可塑剤と共にあらかじめ調製された安
定剤、顔料及びエポキシ化大豆油を添加してドライブレ
ンドした。

可塑剤の種類と使用量は実施例１〜６については表−
２に、比較例１〜７については表−３に示す。安定剤は
シュウ酸バリウム14g、シュウ酸亜鉛12g、および過塩素
酸イオン型ハイドロタルサイト類化合物20gからなる複
合安定剤である。顔料は住化カラー（株）製のグレー系
顔料で添加量は80gである。エポキシ化大豆油でアデカ
アーガス社製Ｏ−130Pで、添加量は80gである。ドライ
ブレンド温度が122℃に達した時、加熱用スチームを停
止し、ドライブレンド完了後水冷に切替えて50℃以下の
温度に冷却された後、微粒のペースト用塩化ビニル樹脂
〔住友化学工業（株）スミリットPxQL〕200gを均一に
分散させ、粉末樹脂組成物を得た。

得られた粉末樹脂組成物について前記の方法により、
粉体流動性、成型性、耐熱性及び耐寒性の評価を行ない
表−２及び表−３にその結果を記した。

実施例１〜６はいずれも粉末樹脂組成物の粉体流動性
及び成形性が良好で、成形体の耐熱性、耐寒性共に良好
であった。

比較例１及び比較例６は成形シートの耐熱性が悪く不
十分であり、比較例２〜４及び比較例７はいずれも粉末
樹脂組成物の粉体流動性及び成形性が不良であった。

また、比較例５は成形シートの耐寒性が悪く不十分で
あった。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】塩化ビニル系樹脂100重量部に対し30重量
部以上90重量部以下の式（Ｉ）で表わされるトリメリテ
ート類可塑剤がドライブレンドされてなることを特徴と
する粉末成形用塩化ビニル樹脂組成物であって、該組成
物中に含有される全Ｒについて、直鎖率が85モル％以上
であり、炭素数７以下の割合が５〜55モル％であり、炭
素数８の割合が45〜95モル％であり、かつ炭素数９以上
の割合が10モル％以下である粉末成形用塩化ビニル樹脂
組成物。（但し、式（Ｉ）中、Ｒはアルキル基であり、式（Ｉ）
中の３個のＲは同一のものであってもよく、又は異なる
ものであってもよい。）