JP3536404B2 - ポリ塩化ビニル系樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種輸送機器、精密電子
機器、音響機器などの分野において振動を制御すること
により、動作反応速度や測定精度を向上させたり、音質
を改良させる目的で使用される振動エネルギー吸収性能
の優れたポリ塩化ビニル系樹脂組成物及び振動エネルギ
ー吸収材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、振動エネルギー吸収材としてはブ
チルゴムが最もよく使用されている。また、最近ではポ
リノルボルネンや特殊なウレタン系エラストマーなどが
より高性能であることが見い出され注目されている。し
かし、これらの素材は加工性、成形性に問題を有し、そ
の使用範囲が限られていた。

【０００３】一方、ポリ塩化ビニル樹脂は５大汎用樹脂
の一角として長い歴史があり経済性はもとよりほとんど
の成形加工法が確立している。しかも非晶性樹脂である
こと、無機・金属充填材や軟化剤との複合化が容易であ
ることなどの長所を有している。ところが、ポリ塩化ビ
ニルに代表的な可塑剤であるジ−２−エチルヘキシルフ
タレート（以下、ＤＯＰと略す）を添加するとその振動
エネルギー吸収性能は低下し、振動エネルギー吸収収材
として適さないものである。

【０００４】そのため、特開平４−１５２４５号公報
に、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して所定の一般
式で示されるフタル酸エステル５〜２００重量部及び所
定の一般式で示されるリン酸エステル５〜２００重量部
からなる塩化ビニル系樹脂組成物が開示されている。し
かし、この組成物は振動エネルギー吸収材として十分な
性能を付与する組成とした場合、異臭を放ったり、耐候
性が低下するするといった問題を有している。さらに、
特開平６−５７０７６号公報に、塩化ビニル系樹脂１０
０重量部に対して所定の一般式で示されるフタル酸エス
テル５〜２００重量部及び所定の一般式で示されるフタ
ル酸エステル５〜２００重量部からなる塩化ビニル系樹
脂組成物が開示されている。この組成物はある程度の振
動エネルギー吸収性能を有しているが、近年この振動エ
ネルギー吸収性能に対する要求が厳しくなり、この振動
エネルギー吸収性能では、振動エネルギー吸収材として
十分なものでなくなりつつある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリ塩化ビ
ニル樹脂の有する特徴を生かしながら、臭気を低減し、
優れた耐候性、特に優れた振動エネルギー吸収性能を有
するポリ塩化ビニル系樹脂組成物及び振動エネルギー吸
収材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】本発明者らは、上記のよ
うな現状に鑑み鋭意検討を重ねた結果、ポリ塩化ビニル
系樹脂にある特定の成分を特定の割合で配合することに
より、臭気を低減し、優れた耐候性、特に優れた振動エ
ネルギー吸収性能を有するポリ塩化ビニル系樹脂組成物
となることを見出だし本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明はポリ塩化ビニル系樹脂
１００重量部に対して、下記一般式（１）で示されるフ
タル酸エステル１０〜１００重量部、下記一般式（２）
で示されるフタル酸エステル１０〜１００重量部、下記
一般式（３）で示されるリン酸エステル５〜３０重量部
及び水素添加ロジン系樹脂５〜７０重量部からなること
を特徴とするポリ塩化ビニル系樹脂組成物及びこの組成
物よりなる振動エネルギー吸収材である。

【０００８】

【化２】

【０００９】Ｒ₁〜Ｒ₃：それぞれ単環式炭化水素 Ｒ₄：炭素数１〜６の炭素鎖からなるアルキル基 Ｒ₅〜Ｒ₇：それぞれ芳香族単環式炭化水素 以下、本発明について詳細について説明する。

【００１０】本発明で用いるポリ塩化ビニル系樹脂と
は、塩化ビニル含有重合体であれば特に限定するもので
はなく、塩化ビニル単独重合樹脂、塩素化塩化ビニル樹
脂、塩化ビニル単量体と共重合し得るすべての単量体の
うち１つ以上とのランダム共重合、グラフト共重合もし
くはブロック共重合して得られる塩化ビニル共重合樹脂
で、これら樹脂の単品又は２種類以上の混合物が挙げら
れる。

【００１１】塩化ビニル単量体と共重合し得る単量体と
しては、例えばエチレン、プロピレン、ブテン、ペンテ
ン−１、ブタジエン、スチレン、α−メチルスチレン、
アクリロニトリル、塩化ビニリデン、シアン化ビニリデ
ン；メチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル
類；酢酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類；メト
キシスチレン等のアリールエーテル類；ジメチルマレイ
ン酸等のジアルキルマレイン酸類；フマル酸ジメチルエ
ステル類のフタル酸エステル類；Ｎ−ビニルピロリド
ン、ビニルピリジン；ビニルシラン類；アクリル酸ブチ
ルエステル等のアクリル酸アルキルエステル類；メタク
リル酸メチルエステル等のメタクリル酸アルキルエステ
ル類等を挙げることができる。

【００１２】本発明において用いられる一般式（１）の
構造を有するフタル酸エステルとは、Ｒ₁、Ｒ₂が炭素数
３〜８の単環式炭化水素からなる化合物であり、Ｒ₁、
Ｒ₂は同一でも異なっていてもよく、環上の水素は他の
置換基に置換されていてもよい。例えばジシクロヘキシ
ルフタレート（ＤＣＨＰ）、ジメチルシクロヘキシルフ
タレート、ジフェニルフタレート等が挙げられ、好まし
くはジシクロヘキシルフタレートが用いられる。

【００１３】これら一般式（１）の構造を有するフタル
酸エステルは、塩化ビニル樹脂組成物に振動エネルギー
吸収性能を付与するものであるが、ポリ塩化ビニル系樹
脂に対する可塑化効率が低いという問題を有する。

【００１４】一般式（１）の構造を有するフタル酸エス
テルの添加量としては、加工性・経済性に優れる点から
ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１０重量部
以上１００重量部以下、さらに優れた振動エネルギー吸
収性能を発現させるために４０重量部以上９０重量部以
下が好ましい。添加量が１０重量部未満では、振動エネ
ルギー吸収性能が十分でなく、添加量が１００重量部を
越える場合には、ブリードアウトする可能性があり好ま
しくない。

【００１５】本発明において用いられる一般式（２）の
構造を有するフタル酸エステルは、Ｒ₃が炭素数３〜８
の単環式炭化水素からなり、Ｒ₄が炭素数１〜６の炭素
鎖からなるアルキル基で構成された化合物であり、例え
ばブチルベンジルフタレート（ＢＢＰ）、エチルベンジ
ルフタレート、ブチルヘキサヒドロベンジルフタレート
等が挙げられるが、好ましくはブチルベンジルフタレー
トである。

【００１６】これら一般式（２）の構造を有するフタル
酸エステルは、無臭であり、耐候性に優れる上に、ポリ
塩化ビニル系樹脂に対する可塑化効率にも優れるが、振
動エネルギ−吸収性能を付与する点では劣るものであ
る。

【００１７】一般式（２）の構造を有するフタル酸エス
テルの添加量としては、加工性・経済性に優れる点から
ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１０重量部
以上１００重量部以下、さらに振動エネルギー吸収材と
しての性能の指標である損失係数を低下させないために
は１０重量部以上５０重量部以下が好ましい。添加量が
１０重量部未満では、可塑化が十分でなく、添加量が１
００重量部を越える場合には、振動エネルギー吸収性能
が十分でなく好ましくない。

【００１８】本発明において用いられる一般式（３）の
構造を有するリン酸エステルは、Ｒ₅〜Ｒ₇が炭素数６〜
９の芳香族単環式炭化水素からなる化合物である。Ｒ₅
〜Ｒ₇は同一でも異なっていてもよく、環上の水素は他
の置換基に置換されていてもよい。例えばトリクレジル
ホスヘート（ＴＣＰ）、トリキシレニルホスヘート（Ｔ
ＸＰ）等が挙げられるが、振動エネルギー吸収材として
の性能上、好ましくはトリキシレニルホスヘートが用い
られる。

【００１９】これら一般式（３）の構造を有するリン酸
エステルは、ポリ塩化ビニル系樹脂に対する可塑化効
率、振動エネルギ−吸収性能の付与に優れるが、消毒臭
のような匂いを有する上に耐候性に問題を有する。

【００２０】一般式（３）の構造を有するリン酸エステ
ルの添加量としては、加工性・経済性に加えて異臭の発
生や耐候性の低下を考慮するとポリ塩化ビニル系樹脂１
００重量部に対して５重量部以上３０重量部以下、さら
に好ましくは５重量部以上２０重量部以下である。添加
量が５重量部未満では、可塑化、振動エネルギ−吸収性
能の付与が十分でなく、添加量が３０重量部を越える場
合には、匂いが発生したり、耐候性が低下し好ましくな
い。

【００２１】本発明において用いられる水素添加ロジン
系樹脂とは、アビエチン酸が主成分であるガムロジン、
ウッドロジン、トール油ロジン（以下これらをロジンと
称する）脂肪酸の分子間での水素の移動により脱水素さ
れて安定な芳香環を持つデヒドロアビエチン酸と水添さ
れたジヒドロアビエチン酸が生成する反応により得られ
る不均化ロジン、ロジンの２量体を主成分とする重合ロ
ジン、ロジンをメチルアルコール、グリセリン、ペンタ
エリスリトール等でエステル化したロジンエステル等を
触媒存在下水素ガスと反応させたものである。これらは
変性物を含めると多種にわたるが、耐候性を考慮すると
水添ロジンエステルが好ましく、特にテトラヒドロアビ
エチン酸をベースとしたエステルが好ましい。これら水
素添加ロジン系樹脂は市販品として入手することが可能
である。

【００２２】これら水素添加ロジン系樹脂は、ポリ塩化
ビニル系樹脂に対する振動エネルギ−吸収性能を付与に
優れるが、可塑化効果は有していない。

【００２３】これら水素添加ロジン系樹脂の添加量とし
ては、加工性・経済性に優れる点からポリ塩化ビニル系
樹脂１００重量部に対して５重量部以上７０重量部以
下、好ましくは５重量部以上５０重量部以下である。添
加量が５重量部未満では、振動エネルギー吸収性能が十
分でなく、添加量が７０重量部を越える場合には、可塑
化が十分でない上に、粘着性が高くなり取扱い性が低く
なり好ましくない。

【００２４】本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物の製
造方法は、特に限定されることなく通常の軟質ポリ塩化
ビニルコンパウンドを製造する方法によって製造され
る。例えばリボンブレンダーのような横軸混練機やプラ
ネタリーミキサーのような縦軸混練機、さらにはヘンシ
ェルミキサーのような縦軸高速混練機を用いて、ポリ塩
化ビニル系樹脂を加熱混合下、可塑剤を含浸させる。得
られた混合物を単軸押出機又は多軸押出機等で加熱溶融
混合してペレット化したり、加圧ニーダー又はバンバリ
ーミキサー等のロール型混練機で加熱溶融混合して目的
の組成物を得ることができる。

【００２５】本発明によるポリ塩化ビニル系樹脂組成物
には、その性能を低下させない程度にポリ塩化ビニル樹
脂に通常添加されるＤＯＰ，ジオクチルセバケ−ト（Ｄ
ＯＳ）等の可塑剤、炭酸カルシウム，タルク等の無機充
填材、三酸化アンチモン，ホウ酸亜鉛等の難燃剤、マイ
カ，グラファイト等といった振動エネルギ−吸収材によ
く用いられるフレ−ク状充填材等を必要に応じて添加す
ることができる。

【００２６】本発明においては、ポリ塩化ビニル系樹脂
に、一般式（１）で示されるフタル酸エステル、一般式
（２）で示されるフタル酸エステル、一般式（３）で示
されるリン酸エステル及び水素添加ロジン系樹脂を所定
量添加することにより、それぞれの添加剤の特性を付与
しつつ、それぞれの添加剤の持つ問題点を抑制すること
により、臭気がなく、耐候性、特に振動エネルギー吸収
性に優れたポリ塩化ビニル系樹脂組成物とすることが可
能である。

【００２７】本発明によるポリ塩化ビニル系樹脂組成物
は、従来のポリ塩化ビニル樹脂の成形加工法であるカレ
ンダー加工、押し出し加工、射出成形、発泡成形、圧縮
成形等の手法により自由に成形加工することができる。

【００２８】また、本発明により得られた振動エネルギ
ー吸収材は精密電子機器・精密測定機器等のように振動
によりその精度に影響が生じるような機器の支持部材、
パッキング・ガスケット等の固定部材、音響機器等の積
層部材やシャーシなどに使用できる。さらに自動車や産
業機器などの振動の激しい部位に直接貼り付けて振動を
抑制したり、精密機器の脚部に用いて床からの振動の伝
播を防止する目的で使用されるほか、ステンレス鋼板や
アルミ板等の金属材料を始めとする木材、無機材料等の
他材料と複合して用いることもできる。

【００２９】

【実施例】以下に本発明を実施例を用いて説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００３０】実施例及び比較例で得られた組成物は、以
下に示す評価方法により評価を行った。

【００３１】〜損失係数（ｔａｎδ）〜 これら組成物の振動エネルギー吸収材としての評価は、
その材料の粘弾性測定により求められる損失係数（ｔａ
ｎδ＝損失弾性率（Ｅ″）／貯蔵弾性率（Ｅ′））によ
り行った。

【００３２】ここで、損失係数のピーク値の大きい組成
物ほど振動エネルギー吸収性能に優れる。

【００３３】また、損失係数のピーク温度が室温に近い
ほど室温付近の振動エネルギー吸収性能に優れる。

【００３４】実施例及び比較例で得られた組成物を１８
０℃でプレスし、０．２ｍｍ厚みのシ−トを作製した。
このシートを用いて非共振型強制振動法に基づく測定装
置である粘弾性アナライザーＲＳＡＩＩ（レオメトリッ
クス・ファーイースト社製）により昇温速度２℃／ｍｉ
ｎ、測定周波数１０Ｈｚにより損失係数の測定を行っ
た。

【００３５】〜臭気〜 実施例及び比較例で得られた組成物を１８０℃でプレス
し、２ｍｍ厚みのシートを作製した。このシートの臭い
を直接嗅ぐことにより、異臭の有無を確認した。

【００３６】〜耐候性〜 実施例及び比較例で得られた組成物を１８０℃でプレス
し、２ｍｍ厚みのシートを作製した。このシートを紫外
線と湿潤に対する選別評価装置（（株）東洋精機製作所
製、商品名ＡＴＬＡＳ−ＵＶＣＯＮ）に取り付け、５０
℃にて、紫外線暴露８時間−湿潤暴露４時間のサイクル
での耐候性試験を総計２００時間行い、その時のシート
表面の変化を観察した。

【００３７】実施例１〜５ エチレン−塩化ビニル共重合体（東ソー（株）製、商品
名リューロンＥ−２８００）、ジシクロヘキシルフタレ
ート（大阪有機化学（株）製；ＤＣＨＰという）、ジメ
チルシクロヘキシルフタレート（ヘンケル白水（株）
製、商品名エデノール３４４）、ブチルベンジルフタレ
ート（（株）大八化学工業所製；ＢＢＰという）、トリ
キシレニルホスヘート（（株）大八化学工業所製；ＴＸ
Ｐという）、トリクレジルホスヘート（（株）大八化学
工業所製；ＴＣＰという）、水添ロジンエステル（荒川
化学工業（株）製、商品名ＫＥ−３１１）、水添ロジン
（荒川化学工業（株）製、商品名ＫＲ−６１０）、安定
剤としてＯＧ−７５６（水澤化学（株）製）、難燃剤と
して三酸化アンチモン（日本精鉱（株）製、商品名ＡＴ
ＯＸ−Ｓ）をそれぞれ表１に示す配合割合で混合し、温
度１５０℃にて５分間ロール混練し、目的の組成物を得
た。

【００３８】それぞれ得られた組成物の評価結果を表３
に示す。

【００３９】それぞれ得られた組成物は、表３に示され
ているように、臭気がなく、耐候性及び振動エネルギー
吸収性に優れるものであった。

【００４０】比較例１〜９ エチレン−塩化ビニル共重合体（東ソー（株）製、商品
名リューロンＥ−２８００）、ジシクロヘキシルフタレ
ート（大阪有機化学（株）製；ＤＣＨＰという）、ジメ
チルシクロヘキシルフタレート（ヘンケル白水（株）
製、商品名エデノール３４４）、ブチルベンジルフタレ
ート（（株）大八化学工業所製；ＢＢＰという）、トリ
キシレニルホスヘート（（株）大八化学工業所製；ＴＸ
Ｐという）、トリクレジルホスヘート（（株）大八化学
工業所製；ＴＣＰという）、ジ−２−ヘチルヘキシルフ
タレート（花王（株）製、商品名ビニサイザー８０
Ｋ）、水添ロジンエステル（荒川化学工業（株）製、商
品名ＫＥ−３１１）、石油樹脂（東ソー（株）製、ペト
コールＬＸ−ＨＳ）、安定剤としてＯＧ−７５６（水澤
化学（株）製）、難燃剤として三酸化アンチモン（日本
精鉱（株）製、商品名ＡＴＯＸ−Ｓ）をそれぞれ表２に
示す配合割合で混合し、温度１５０℃にて５分間ロール
混練し、目的の組成物を得た。

【００４１】それぞれ得られた組成物の評価結果を表３
に示す。なお、比較例８の配合割合で配合したものはべ
たつきが激しく、また、比較例９の配合割合ではロール
混練時のべたつきが激しくまとまりが悪いために十分な
混練が困難であり、共に評価前の段階で実用上問題を有
するものであった。

【００４２】それぞれ得られた組成物は、臭気、耐候性
及び振動エネルギー吸収性のバランスに劣り、実用上問
題を有するものであった。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】

【表３】

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればポリ塩化ビニル系樹脂に特定のフタル酸エステ
ル，リン酸エステル，水素添加ロジン系樹脂を複合化す
ることにより異臭がなく、耐候性に優れた振動エネルギ
ー吸収材が得られる。

【００４７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 27/06 C08L 93/04 F16F 15/00 - 15/36

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し
   て、下記一般式（１）で示されるフタル酸エステル１０
   〜１００重量部、下記一般式（２）で示されるフタル酸
   エステル１０〜１００重量部、下記一般式（３）で示さ
   れるリン酸エステル５〜３０重量部及び水素添加ロジン
   系樹脂を５〜７０重量部よりなることを特徴とするポリ
   塩化ビニル系樹脂組成物。 【化１】 Ｒ₁〜Ｒ₃：それぞれ単環式炭化水素 Ｒ₄：炭素数１〜６の炭素鎖からなるアルキル基 Ｒ₅〜Ｒ₇：それぞれ芳香族単環式炭化水素
2. 【請求項２】請求項１に記載のポリ塩化ビニル系樹脂組
   成物からなることを特徴とする振動エネルギー吸収材。