JP7286047B1 - ポリエステル系可塑剤、これを含有する塩化ビニル系樹脂組成物、およびその成形体 - Google Patents

ポリエステル系可塑剤、これを含有する塩化ビニル系樹脂組成物、およびその成形体 Download PDF

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Abstract

耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性等がバランス良く優れ、特に成形体の耐油抽出性と透明性に優れた、バイオマス資源から製造可能なポリエステル系可塑剤、これを含有する塩化ビニル系樹脂組成物、およびその成形体を提供する。二塩基酸成分(A)、グリコール成分(B)、ヒドロキシ酸成分(C)、および末端停止成分(D)から得られるポリエステル系可塑剤であって、(A)成分が、セバシン酸、アゼライン酸およびコハク酸からなる群から選ばれる1種以上であり、(B)成分が、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオールからなる群から選ばれる1種以上であり、(C)が、12-ヒドロキシステアリン酸であり、末端停止成分(D)が、炭素原子数8~12の一価脂肪酸および炭素原子数6~10の直鎖一価アルコールからなる群から選ばれる1種以上である。

Description

本発明は、ポリエステル系可塑剤、これを含有する塩化ビニル系樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」とも称す)、およびその成形体に関し、詳しくは、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性等の性能がバランス良く優れ、特に成形体の耐油抽出性と透明性に優れた、バイオマス資源から製造可能なポリエステル系可塑剤、これを含有する塩化ビニル系樹脂組成物、およびその成形体に関する。
可塑剤は、塩化ビニル系樹脂をはじめとする各種の合成樹脂に添加することで、その溶融粘度を低下させて成形加工性を容易にするとともに、合成樹脂に柔軟性、弾性等の性能を付与して、合成樹脂を各種用途に適合させるために広く使用されている。このような可塑剤としては、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート等のモノメリック可塑剤が一般的であるが、耐揮発性に劣るため、これらに比較して高分子量である、ポリエステル系可塑剤が使用されている。
しかしながら、可塑剤においては、耐揮発性、耐抽出性、耐寒性等の幾つもの性能が要求されており、従来のポリエステル系可塑剤では、これらの性能をすべて満足させることは困難であった。
例えば、ポリエステル系可塑剤の低温での耐寒性(柔軟性)を向上させるためには、その分子量を低下させてもよいが、分子量の低下に伴い非移行性や耐油抽出性、耐揮発性などの性質が悪化する。逆に、分子量を増大させることにより、非移行性や耐油抽出性、耐揮発性などの性質を改善することができるが、高粘度となり取り扱い作業性に劣るとともに、耐寒性などの性質が悪化する。
また、分子量設計以外にも、ポリエステル系可塑剤の構成成分を工夫することにより改良が試みられてきた。例えば、特許文献1では、ポリエステルの縮合成分として、α位に側鎖を30%以上有する一価カルボン酸を使用したポリエステル系可塑剤が提案されいる。さらに特許文献2では、ポリエステルの縮合成分として2-メチル-1,8-オクタンジオールを使用したポリエステル系可塑剤が提案されている。これらは耐寒性と他の物性のバランスの悪さを改善し得るとされているが、いずれも満足のいくものではなかった。
また、成形体の透明性が必要とされる用途では、可塑剤によっては、透明性を損なう場合があり、透明性を損なわない可塑剤が必要とされている。
一方、塩化ビニル系樹脂は食品包装用途や、油を輸送するためのホース(耐油ホースともいう)等に使用されており、例えばポリ塩化ビニル系ストレッチフィルムは、近年、デパート、スーパーマーケットなどの食品売場で精肉、鮮魚、青果、惣菜などの食品包装用フィルムとして多量に使用されている。これら食品包装用フィルムや容器および耐油ホースは油と接触するため、ポリ塩化ビニル系樹脂に使用されている可塑剤が油に移行してしまうという問題があった。また、包装されている中身やホース内の油をよく視認するためには透明性が必要とされる。さらに、これらフィルムや容器、ホースは、使い捨て、または容易に廃棄・焼却されるものであり、カーボンニュートラルの観点からも問題があった。
特に、近年、循環型社会の構築を求める声の高まりとともに、材料分野においてもエネルギーと同様に石油系原料などの化石燃料資源からの脱却が望まれている。特に、化石燃料資源枯渇への危惧や、大気中の二酸化炭素増加という地球規模での環境問題があり、カーボンニュートラルの観点から、バイオマス資源が注目されている。
特公昭61-41936号公報 特開平10-45882号公報
しかしながら、従来のポリエステル系可塑剤は、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性等の性能において、性能バランスが悪く、すべての要求性能を満足させることができず、さらなる改良が望まれているのが現状である。また、成形体の透明性が必要とされる用途においては、透明性に悪影響を及ぼすという問題があった。また、ポリエステル系可塑剤においても、各種要求性能を満たしつつ、バイオマス資源から得られるものが望まれている。
そこで、本発明の目的は、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性等の性能がバランス良く優れ、特に成形体の耐油抽出性と透明性に優れた、バイオマス資源から製造可能なポリエステル系可塑剤、これを含有する塩化ビニル系樹脂組成物、およびその成形体を提供することにある。本発明のさらなる目的は、この可塑剤を含有する塩化ビニル系樹脂組成物、およびその成形体、特に食品包装フィルムや耐油ホースを提供することにある。
本発明者等は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、特定の二塩基酸、グリコール成分、ヒドロキシ酸成分、および末端停止成分からなるポリエステル系可塑剤であれば、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のポリエステル系可塑剤は、二塩基酸成分(A)、グリコール成分(B)、ヒドロキシ酸成分(C)、および末端停止成分(D)から得られるポリエステル系可塑剤であって、前記二塩基酸成分(A)が、セバシン酸、アゼライン酸およびコハク酸からなる群から選ばれる1種以上であり、前記グリコール成分(B)が、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオールからなる群から選ばれる1種以上であり、前記ヒドロキシ酸成分(C)が、12-ヒドロキシステアリン酸であり、前記末端停止成分(D)が、炭素原子数8~12の一価脂肪酸および炭素原子数6~10の直鎖一価アルコールからなる群から選ばれる1種以上であることを特徴とするものである。
本発明のポリエステル系可塑剤においては、前記グリコール成分(B)が、1,2-プロピレングリコールであることが好ましい。また、本発明のポリエステル系可塑剤においては、数平均分子量が500~10,000であることが好ましい。さらに本発明のポリエステル系可塑剤においては、前記二塩基酸成分(A)、前記グリコール成分(B)、前記ヒドロキシ酸成分(C)、および前記末端停止成分(D)が、バイオマス資源から得られたものであることが好ましい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、本発明のポリエステル系可塑剤を含有することを特徴とするものである。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、食品包装用途、または耐油ホース用途に、好適に使用することができる。
また、本発明の成形体は、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物からなることを特徴とするものである。
本発明の成形体は、食品包装フィルム、または耐油ホースに好適に用いることができる。
本発明によれば、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性等の性能がバランス良く優れ、特に成形体の耐油抽出性と透明性に優れた、バイオマス資源から製造可能なポリエステル系可塑剤、これを含有する塩化ビニル系樹脂組成物、およびその成形体を提供することができる。さらに本発明によれば、この可塑剤を含有する塩化ビニル系樹脂組成物、およびその成形体、特に食品包装フィルムや耐油ホースを提供することができる。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
まず、本発明のポリエステル系可塑剤について説明する。本発明のポリエステル系可塑剤は、二塩基酸成分(A)、グリコール成分(B)、ヒドロキシ酸成分(C)、および末端停止成分(D)から得られるポリエステル系可塑剤である。
本発明のポリエステル系可塑剤においては、二塩基酸成分(A)が、セバシン酸、アゼライン酸およびコハク酸からなる群から選ばれる1種以上であり、グリコール成分(B)が、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオールからなる群から選ばれる1種以上であり、ヒドロキシ酸成分(C)が、12-ヒドロキシステアリン酸であり、末端停止成分(D)が、炭素原子数8~12の一価脂肪酸および炭素原子数6~10の直鎖一価アルコールからなる群から選ばれる1種以上である。これにより、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性等の性能がバランス良く優れ、特に成形体の耐油抽出性と透明性に優れたポリエステル系可塑剤を得ることができる。
上述のとおり、本発明のポリエステル系可塑剤において、二塩基酸成分(A)は、セバシン酸、アゼライン酸およびコハク酸の群から選ばれる1種以上であり、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性、特に成形体の耐油抽出性と透明性の点から、セバシン酸が好ましい。
また、二塩基酸成分は、二塩基酸の誘導体であってもよく、誘導体としては、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル(例えば、カルボン酸メチルエステル等のカルボン酸アルキルエステル)、カルボン酸アルカリ金属塩(例えば、カルボン酸ナトリウム塩)、カルボン酸ハライド(例えば、カルボン酸クロライド)等が挙げられる。二塩基成分(A)である、セバシン酸、アゼライン酸、コハク酸は、カーボンニュートラルの点から、バイオマス資源から得られたものが好ましい。
本発明のポリエステル系可塑剤は、二塩基酸成分(A)以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の二塩基酸を使用することもできる。任意の二塩基酸としては、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。
本発明のポリエステル系可塑剤において、グリコール成分(B)は、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオールからなる群から選ばれる1種以上であり、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性、特に成形体の耐油抽出性と透明性の点から、1,2-プロピレングリコールが好ましい。
グリコール成分(B)である、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオールは、カーボンニュートラルの点から、バイオマス資源から得られたものが好ましい。
本発明のポリエステル系可塑剤は、グリコール成分(B)以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、任意のグリコールを使用することもできる。任意のグリコールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2-ブタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,5-プロパンジオール、1,12-オクタデカンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等が挙げられる。
本発明のポリエステル系可塑剤において、ヒドロキシ酸成分(C)は、12-ヒドロキシステアリン酸である。12-ヒドロキシステアリン酸を使用することにより、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性、特に成形体の耐油抽出性と透明性に優れる。
ヒドロキシ酸成分(C)である12-ヒドロキシステアリン酸は、バイオマス資源から得られたものが好ましい。
本発明のポリエステル系可塑剤は、ヒドロキシ酸成分(C)である12-ヒドロキシステアリン酸以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、任意のヒドロキシ酸を使用することもできる。任意のヒドロキシ酸としては、乳酸、リシノール酸、グリコール酸が挙げられる。
本発明のポリエステル系可塑剤において、末端停止成分(D)は、炭素原子数8~12の一価脂肪酸の群および炭素原子数6~10の直鎖一価アルコールの群、から選ばれる1種以上である。
末端停止成分(D)は、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性、特に成形体の耐油抽出性と透明性の点から、炭素原子数8~12の一価脂肪酸の群から選ばれる1種以上が好ましい。炭素原子数8~12の一価脂肪酸としては、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性、特に成形体の耐油抽出性と透明性の点から、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸が好ましく、オクタン酸がより好ましい。
末端停止成分(D)である、炭素原子数8~12の一価脂肪酸は、カーボンニュートラルの点から、バイオマス資源から得られたものが好ましい。
本発明のポリエステル系可塑剤において、末端停止成分(D)である炭素原子数8~12の一価脂肪酸以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の一価脂肪酸を使用することもできる。任意の一価脂肪酸としては、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸等が挙げられる。
末端停止成分(D)である、炭素原子数6~10の直鎖一価アルコールの例を挙げると、1-ヘキサノール、1-ヘプタノール、1-オクタノール、1-ノナノール、1-デカノールが挙げられる。
末端停止成分(D)である、炭素原子数6~10の直鎖一価アルコールは、バイオマス資源から得られたものが好ましい。
本発明のポリエステル系可塑剤において、末端停止成分(D)である炭素原子数6~10の直鎖一価アルコール以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、任意のアルコールを使用することもできる。任意のアルコールとしては、1-ブタノール、イソブタノール、第二ブタノール、第三ブタノール、イソヘキサノール、イソオクタノール、2-エチルヘキサノール、イソノナノール、2-メチルオクタノール、イソデカノール、ウンデカノール、ラウリルアルコール、トリデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、ステアリルアルコール等が挙げられる。
さらに、本発明のポリエステル系可塑剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の成分として、グリセリン、ジグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリメリット酸、ピロメリット酸などの三価またはそれ以上の多価アルコールおよび多塩基酸を使用することもできる。
本発明に係る二塩基成分(A)、グリコール成分(B)、ヒドロキシ酸成分(C)、および末端停止成分(D)は、カーボンニュートラルの点から、バイオマス資源から得られたものが好ましい。本発明のポリエステル系可塑剤において、バイオマス資源から得られたものとは、バイオマス資源から直接得られるものだけではなく、バイオマス資源を原料として、抽出、発酵、化学反応等を行うことにより得られるものも含まれる。なお、バイオマス資源とは、植物、動物、微生物そのもの、あるいはそれらから得られる資源のことをいい、石油、石炭、天然ガス等の化石燃料由来のものは含まない。
好ましいバイオマス資源としては、植物資源が挙げられ、好ましい植物の例を挙げると、樹木(木材)、ヒマワリ、ナタネ、アブラナ、トウモロコシ、亜麻仁、トウゴマ、ホホバ、ピーナッツ、ココナッツ、アザミ、ヒマ、ダイズ、パームヤシ、麻、ケシ、オリーブ、べに花、サトウキビ、サトウダイコンおよび、米、小麦、大麦、オーツ麦、キャッサバ、芋等の各種穀物、藻類等が挙げられる。
動物資源としては、牛、豚、馬、羊等の家畜、イワシ、ニシン、オキアミ等の海産資源が挙げられる。
また、酵母、細菌等の微生物から得られるものもバイオマス資源に含まれる。
植物資源から得られるバイオマス資源の例として、更に好ましいものを具体的に挙げると、リグニン油、ヒマワリ油、ナタネ油、アブラナ油、トウモロコシ油、麻実油、オリーブ油、アマニ油、ひまし油、ダイズ油、ヤシ油(ココナッツオイルともいう)、パーム油、パーム核油、べに花油、米油、ケシ油、ホホバ油等の植物油脂、ブドウ糖、ショ糖、果糖等の糖類、デンプン、グリコーゲン、セルロース、α-グルカン、β-グルカン、カードラン、パラミロン、キチン、デキストラン等の多糖類、リグニン等が挙げられる。
二塩基成分(A)である、セバシン酸、アゼライン酸、コハク酸は、カーボンニュートラルの点から、バイオマス資源から得られたものが好ましく、好ましいバイオマス資源の例としては、セバシン酸は、ひまし油が挙げられ、アゼライン酸は、べに花油、オリーブオイル、ナタネ油、パーム油、米油等の植物油脂から得られるオレイン酸が挙げられ、これをオゾン酸化(オゾン分解ともいう)することによって得られる。コハク酸は、糖類が挙げられる。
グリコール成分(B)である、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオールは、カーボンニュートラルの点から、バイオマス資源から得られたものが好ましく、好ましいバイオマス資源の例としては、1,2-プロピレングリコールは、大豆、ナタネ油が挙げられ、1,3-プロピレングリコールはパーム油が挙げられ、1,3-ブタンジオールはパーム油が挙げられ、1,4-ブタンジオールは、糖類が挙げられる。
ヒドロキシ酸成分(C)である、12-ヒドロキシステアリン酸は、カーボンニュートラルの点から、バイオマス資源から得られたものが好ましく、好ましいバイオマス資源としては、ひまし油が挙げられる。
末端停止成分(D)である、炭素原子数8~12の一価脂肪酸、例えば、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸等は、カーボンニュートラルの点から、バイオマス資源から得られたものが好ましく、好ましいバイオマス資源の例としては、ヤシ油、パーム油等が挙げられる。
末端停止成分(D)である、炭素原子数6~10の直鎖一価アルコール、例えば1-ヘキサノール、1-ヘプタノール、1-オクタノール、1-ノナノール、1-デカノール等は、カーボンニュートラルの点から、バイオマス資源から得られたものが好ましく、好ましいバイオマス資源の例としては、トウモロコシ、パーム油等が挙げられる。
本発明のポリエステル系可塑剤の、二塩酸成分(A)、グリコール成分(B)、ヒドロキシ酸成分(C)および末端封止成分(D)の成分比は、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性、さらに成形体の透明性の点から、二塩基酸成分(A)が、20~70質量%、グリコール成分(B)が15~50質量%、ヒドロキシ酸成分(C)が5~40質量%、末端封止成分(D)が3~50質量%が好ましく、二塩基酸成分(A)が、30~60質量%、グリコール成分(B)が20~40質量%、ヒドロキシ酸成分(C)が10~30質量%、末端封止成分(D)が5~40質量%がより好ましい。
本発明のポリエステル系可塑剤の数平均分子量は、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性、さらに成形体の耐油抽出性と透明性の点から、500~10,000が好ましく、800~7,000がより好ましく、1,000~4,500がさらにより好ましい。500未満だと耐揮発性、耐油抽出性の点から好ましくなく、10,000を超えると耐寒性、作業性の点から好ましくない。本発明のポリエステル系可塑剤においては、数平均分子量の測定方法は、GPCによる測定方法が好ましく、その測定方法を以下に示す。
<GPCによる数平均分子量の測定方法>
THF10mLに試料50mgを溶解したサンプルを、セミミクロGPCカラム(昭和電工株式会社製 SHODEX KF-402.5)を用い、示差屈折率計検出器にてピークを分割解析し、ポリスチレン換算にて平均分子量を算出する。
本発明のポリエステル系可塑剤の粘度は、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性、さらに成形体の耐油抽出性と透明性の点から25℃で、50~20,000mPa・sが好ましく、100~10,000mPa・sがより好ましく、100~6,000mPa・sがさらにより好ましい。50mPa・s未満だと耐揮発性、耐油抽出性の点から好ましくなく、20,000mPa・sを超えると耐寒性、作業性の点から好ましくない。本発明のポリエステル系可塑剤においては、粘度の測定方法は、B型粘度計による測定方法が好ましく、その測定方法を以下に示す。
<B型粘度計による粘度の測定方法>
B型粘度計に測定試料の粘度に応じたローターと測定容器を取り付けた後、測定容器を25℃に設定した恒温水槽に浸ける。試料が恒温になるまで放置し、粘度に応じた回転数を選択する。規定時間測定を行い、自動計算されたデジタル表示の測定値を読み取る。
本発明のポリエステル系可塑剤の酸価は、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性、さらに成形体の耐油抽出性と透明性の点から、0~10.0が好ましく、0~3.0がより好ましく、0~2.0がさらにより好ましい。本発明のポリエステル系可塑剤においては、酸価の測定方法は、以下の測定方法で測定すればよい。
<酸価測定方法>
容器に試料を10mg単位まで精秤し、中性トルエン/エタノール溶液にて十分溶解する。フェノールフタレイン指示薬を数滴添加し、0.1規定KOH水溶液にて滴定する。
本発明のポリエステル系可塑剤の水酸基価は、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性、さらに成形体の耐油抽出性と透明性の点から、0~30.0が好ましく、3.0~20.0がより好ましい。水酸基価の測定方法は、以下の測定方法で測定すればよい。
<水酸基価測定方法>
容器に試料を10mg単位まで精秤し、TEP(トリエチルホスフェート)10mLにて十分溶解する。試薬Aを15mL加えて十分攪拌した後、試薬Dを20mL加え、5分間静置する。中性イソプロピルアルコール50mLを加え、フェノールフタレイン指示薬を数滴添加し、1.0規定KOH水溶液にて滴定する。
本発明のポリエステル系可塑剤においては、その製造方法は特に制限を受けず、公知のポリエステルの製造方法を用いることができる。すなわち、(A)~(D)成分、必要に応じて任意成分を、エステル化反応させればよい。エステル化反応には触媒を用いてもよい。反応時には、加圧、もしくは減圧を行ってもよく、エステル化反応時の反応温度は、好ましくは、150~250℃、より好ましくは180~230℃である。
また、エステル化反応終了後、必要に応じて、低分子量成分を除去するための操作を行うこともできる。低分子量成分を除去するための方法としては、薄膜蒸留法、カラム法、膜分離などが挙げられ、好ましくは薄膜蒸留法である。
本発明のポリエステル系可塑剤の製造に用いることができるエステル化触媒の例を挙げると、硫酸、リン酸、塩化亜鉛、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、4-クロロベンゼンスルホン酸等の酸性触媒;テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン等のアルコキシチタン化合物;ポリヒドロキシチタンステアレート、ポリイソプロポキシチタンステアレート等のチタンアシレート化合物;チタンアセチルアセテート、トリエタノールアミンチタネート、チタンアンモニウムラクテート、チタンエチルラクテート、チタンオクチレングリコレート等のチタンキレート化合物;ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズオキサイド、ジブチルスズジアセテート等のスズ化合物;酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム、酢酸亜鉛等の酢酸金属塩;酸化アンチモン、酸化ジルコニウム等の金属酸化物が挙げられ、これらは単独でまたは組み合わせて用いられる。
本発明のポリエステル系可塑剤は、好ましくは、塩化ビニル系樹脂に配合され、塩化ビニル系樹脂組成物として使用される。
次に、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物について説明する。本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、本発明のポリエステル系可塑剤を含有するものである。本発明のポリエステル系可塑剤の塩化ビニル系樹脂への配合量は、塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、5~200質量部が好ましく、10~150重量部がより好ましく、20~100重量部がさらにより好ましい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物における、塩化ビニル系樹脂としては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等その重合方法には特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリエチレン、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル-エチレン共重合体、塩化ビニル-プロピレン共重合体、塩化ビニル-スチレン共重合体、塩化ビニル-イソブチレン共重合体、塩化ビニル-塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル-スチレン-無水マレイン酸三元共重合体、塩化ビニル-スチレン-アクリロニリトル共重合体、塩化ビニル-ブタジエン共重合体、塩化ビニル-イソプレン共重合体、塩化ビニル-塩素化プロピレン共重合体、塩化ビニル-塩化ビニリデン-酢酸ビニル三元共重合体、塩化ビニル-マレイン酸エステル共重合体、塩化ビニル-メタクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル-アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル-各種ビニルエーテル共重合体等の塩化ビニル系樹脂、およびそれら相互のブレンド品或いは他の塩素を含まない合成樹脂、例えば、アクリロニトリル-スチレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-エチル(メタ)アクリレート共重合体、ポリエステル等とのブレンド品、ブロック共重合体、グラフト共重合体等を挙げることができる。これら塩化ビニル系樹脂は2種以上の混合物でもよく、他の合成樹脂との混合物でもよい。使用される塩化ビニル系樹脂は、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性、さらに成形体の透明性の点から、ポリ塩化ビニルが好ましい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、本発明のポリエステル系可塑剤以外に、公知の可塑剤を併用することもできる。
本発明のポリエステル系可塑剤以外の可塑剤の例としては、ジブチルフタレート、ブチルヘキシルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジラウリルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジオクチルテレフタレートなどのフタレート系可塑剤;ジオクチルアジペート、ジイソノニルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジ(ブチルジグリコール)アジペートなどのアジペート系可塑剤;トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリ(イソプロピルフェニル)ホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリ(ブトキシエチル)ホスフェート、オクチルジフェニルホスフェートなどのホスフェート系可塑剤;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの多価アルコールと、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などの二塩基酸を用いた本発明のポリエステル系可塑剤以外のポリエステル系可塑剤;その他、テトラヒドロフタル酸系可塑剤、アゼライン酸系可塑剤、セバチン酸系可塑剤、ステアリン酸系可塑剤、クエン酸系可塑剤、トリメリット酸系可塑剤、ピロメリット酸系可塑剤、ビフェニレンポリカルボン酸系可塑剤などが挙げられる。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物には、熱安定性の点から、有機酸の亜鉛塩を含有させることが好ましい。かかる有機酸の亜鉛塩としては、有機カルボン酸、フェノール類または有機リン酸類等の亜鉛塩が挙げられる。
有機カルボン酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、2-エチルヘキシル酸、ネオデカン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、イソウンデシル酸、ラウリン酸、イソラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、イソミリスチン酸、パルミチン酸、イソパルミチン酸、イソステアリン酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、ベヘニン酸、モンタン酸、バーサチック酸、安息香酸、モノクロル安息香酸、4-tert-ブチル安息香酸、ジメチルヒドロキシ安息香酸、3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシ安息香酸、o-トルイル酸、m-トルイル酸、p-トルイル酸、トルイル酸、ジメチル安息香酸、2,4-ジメチル安息香酸、3,5-ジメチル安息香酸、2,4,6-トリメチル安息香酸、エチル安息香酸、2-エチル安息香酸、3-エチル安息香酸、4-エチル安息香酸、2,4,6-トリエチル安息香酸、4-イソプロピル安息香酸、n-プロピル安息香酸、アミノ安息香酸、N,N-ジメチルアミノ安息香酸、アセトキシ安息香酸、サリチル酸、p-第三オクチルサリチル酸、エライジン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、エレオステアリン酸、エイコセン酸、エイコサジエン酸、エイコサトリエン酸、エイコサテトラエン酸、アラキドン酸、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、リシノール酸、チオグリコール酸、メルカプトプロピオン酸、オクチルメルカプトプロピオン酸等の一価カルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヒドロキシフタル酸、クロルフタル酸、アミノフタル酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メタコン酸、イタコン酸、アコニット酸、チオジプロピオン酸等の二価カルボン酸或いはこれらのモノエステルまたはモノアマイド化合物;ブタントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、ヘミメリット酸、トリメリット酸、メロファン酸、ピロメリット酸等の三価または四価カルボン酸のジまたはトリエステル化合物が挙げられる。
また、フェノール類としては、例えば、第三ブチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、シクロヘキシルフェノール、フェニルフェノール、オクチルフェノール、フェノール、クレゾール、キシレノール、n-ブチルフェノール、イソアミルフェノール、エチルフェノール、イソプロピルフェノール、イソオクチルフェノール、2-エチルヘキシルフェノール、第三ノニルフェノール、デシルフェノール、第三オクチルフェノール、イソヘキシルフェノール、オクタデシルフェノール、ジイソブチルフェノール、メチルプロピルフェノール、ジアミルフェノール、メチルイソヘキシルフェノール、メチル第三オクチルフェノール等が挙げられる。
また、有機リン酸類としては、例えば、モノまたはジオクチルリン酸、モノまたはジドデシルリン酸、モノまたはジオクタデシルリン酸、モノまたはジ-(ノニルフェニル)リン酸、ホスホン酸ノニルフェニルエステル、ホスホン酸ステアリルエステル等が挙げられる。
有機酸の亜鉛塩は、酸性塩、中性塩、塩基性塩或いは塩基性塩の塩基の一部または全部を炭酸で中和した過塩基性錯体であってもよい。
有機酸の亜鉛塩は、2種以上の有機酸から構成されていてもよい。例えば、1価の有機酸による亜鉛塩の場合、同一の有機酸がアニオン部位を形成し、カチオン部位を形成する2価の亜鉛と塩を形成していてもよく、異なる1価の有機酸2種がアニオン部位を形成し、カチオン部位を形成する2価の亜鉛と塩を形成していてもよい。
亜鉛塩は、熱安定性の点から、安息香酸亜鉛、トルイル酸亜鉛、4-tert-ブチル安息香酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、バーサチック酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、パルミチン亜鉛、ミリスチン亜鉛が好ましい。有機酸の亜鉛塩は、1種類のみ使用しても、2種類以上を併用してもよい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物には、熱安定性の点から、有機酸のバリウム塩、過塩基性炭酸バリウム塩の群から選ばれる1種以上を含有させることが好ましい。
まず、有機酸のバリウム塩について説明する。かかる有機酸のバリウム塩としては、有機カルボン酸、フェノール類または有機リン酸類等のバリウム塩が挙げられる。
有機カルボン酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、2-エチルヘキシル酸、ネオデカン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、イソウンデシル酸、ラウリン酸、イソラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、イソミリスチン酸、パルミチン酸、イソパルミチン酸、イソステアリン酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、ベヘニン酸、モンタン酸、バーサチック酸、安息香酸、モノクロル安息香酸、4-tert-ブチル安息香酸、ジメチルヒドロキシ安息香酸、3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシ安息香酸、o-トルイル酸、m-トルイル酸、p-トルイル酸、トルイル酸、ジメチル安息香酸、2,4-ジメチル安息香酸、3,5-ジメチル安息香酸、2,4,6-トリメチル安息香酸、エチル安息香酸、2-エチル安息香酸、3-エチル安息香酸、4-エチル安息香酸、2,4,6-トリエチル安息香酸、4-イソプロピル安息香酸、n-プロピル安息香酸、アミノ安息香酸、N,N-ジメチルアミノ安息香酸、アセトキシ安息香酸、サリチル酸、p-第三オクチルサリチル酸、エライジン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、エレオステアリン酸、エイコセン酸、エイコサジエン酸、エイコサトリエン酸、エイコサテトラエン酸、アラキドン酸、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、リシノール酸、チオグリコール酸、メルカプトプロピオン酸、オクチルメルカプトプロピオン酸等の一価カルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヒドロキシフタル酸、クロルフタル酸、アミノフタル酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メタコン酸、イタコン酸、アコニット酸、チオジプロピオン酸等の二価カルボン酸或いはこれらのモノエステルまたはモノアマイド化合物;ブタントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、ヘミメリット酸、トリメリット酸、メロファン酸、ピロメリット酸等の三価または四価カルボン酸のジまたはトリエステル化合物が挙げられる。
また、フェノール類としては、例えば、第三ブチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、シクロヘキシルフェノール、フェニルフェノール、オクチルフェノール、フェノール、クレゾール、キシレノール、n-ブチルフェノール、イソアミルフェノール、エチルフェノール、イソプロピルフェノール、イソオクチルフェノール、2-エチルヘキシルフェノール、第三ノニルフェノール、デシルフェノール、第三オクチルフェノール、イソヘキシルフェノール、オクタデシルフェノール、ジイソブチルフェノール、メチルプロピルフェノール、ジアミルフェノール、メチルイソヘキシルフェノール、メチル第三オクチルフェノール等が挙げられる。
また、有機リン酸類としては、例えば、モノまたはジオクチルリン酸、モノまたはジドデシルリン酸、モノまたはジオクタデシルリン酸、モノまたはジ-(ノニルフェニル)リン酸、ホスホン酸ノニルフェニルエステル、ホスホン酸ステアリルエステル等が挙げられる。
有機酸のバリウム塩は、2種以上の有機酸から構成されていてもよい。例えば、1価の有機酸によるバリウム塩の場合、同一の有機酸がアニオン部位を形成し、カチオン部位を形成する2価のバリウムと塩を形成していてもよく、異なる1価の有機酸2種がアニオン部位を形成し、カチオン部位を形成する2価のバリウムと塩を形成していてもよい。
有機酸のバリウム塩は、1種類のみ使用しても、2種類以上を併用してもよい。また、有機酸のバリウム塩は、酸性塩、中性塩、塩基性塩でもよい。
次に過塩基性炭酸バリウム塩について説明する。過塩基性炭酸バリウム塩とは、バリウムの液状過塩基性カルボキシレート/カーボネート錯体である。この錯体は、バリウムのカルボン酸正塩と炭酸バリウムとの単純な混合物とは異なり、これらが何等かのインタラクションにより錯体となっているものであり、高い金属含有量を有しながら、有機溶媒中で均一な液状を示すという特徴を有している。この錯体は、バリウムのカルボン酸正塩、炭酸バリウム、およびバリウムのカルボン酸と炭酸との複合塩を構成成分として構成されており、炭酸バリウムを中心にバリウムのカルボン酸正塩およびバリウムのカルボン酸と炭酸との複合塩がその周辺に存在し、言わばミセルのようなものが形成されることによって、有機溶媒中で均一な液状を示すものである。
これら、バリウムの液状過塩基性カルボキシレート/カーボネート錯体は、例えば特開2004-238364号公報に示す製造方法によって製造することができる。
また、バリウムの液状過塩基性カルボキシレート/カーボネート錯体は、種々の市販されている錯体をそのまま使用することもできる。市販されている錯体の代表的なものとしては、例えば、米国AM STABILIZERS社製の「PlastistabTM 2116」(過塩基性バリウムオレート/カーボネート錯体:比重1.42~1.53、Ba=33~36%)、「PlastistabTM 2513」(過塩基性バリウムオレート/カーボネート錯体:比重1.41~1.52、Ba=33~36%)、「PlastistabTM 2508」(過塩基性バリウムオレート/カーボネート錯体:比重1.39~1.51、Ba=33~36%)等が挙げられる。
これら過塩基性炭酸バリウム塩は、1種類のみ使用しても、2種類以上を併用してもよい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物には、熱安定性の点から、有機酸のカルシウム塩、過塩基性炭酸カルシウム塩の群から選ばれる1種以上を含有させることができる。
かかる有機酸のカルシウム塩としては、有機カルボン酸、フェノール類または有機リン酸類等のカルシウム塩が挙げられる。
有機カルボン酸としては、例えば、バリウム塩で例示したものが挙げられる。また、フェノール類としては、例えば、バリウム塩で例示したものが挙げられる。さらに、有機リン酸類としては、例えば、バリウム塩で例示したものが挙げられる。
有機酸のカルシウム塩は、2種以上の有機酸から構成されていてもよい。例えば、1価の有機酸によるカルシウム塩の場合、同一の有機酸がアニオン部位を形成し、カチオン部位を形成する2価のカルシウムと塩を形成していてもよく、異なる1価の有機酸2種がアニオン部位を形成し、カチオン部位を形成する2価のカルシウムと塩を形成していてもよい。
有機酸のカルシウム塩は、1種類のみ使用しても、2種類以上を併用してもよい。有機酸のカルシウム塩は、酸性塩、中性塩、塩基性塩でもよい。
次に過塩基性炭酸カルシウム塩について説明する。過塩基性炭酸カルシウム塩とは、カルシウムの液状過塩基性カルボキシレート/カーボネート錯体である。この錯体は、カルシウムのカルボン酸正塩と炭酸カルシウムとの単純な混合物とは異なり、これらが何等かのインタラクションにより錯体となっているものであり、高い金属含有量を有しながら、有機溶媒中で均一な液状を示すという特徴を有している。この錯体は、カルシウムのカルボン酸正塩、炭酸カルシウム、およびカルシウムのカルボン酸と炭酸との複合塩を構成成分として構成されており、炭酸カルシウムを中心にカルシウムのカルボン酸正塩およびカルシウムのカルボン酸と炭酸との複合塩がその周辺に存在し、言わばミセルのようなものが形成されることによって、有機溶媒中で均一な液状を示すものである。
カルシウムの液状過塩基性カルボキシレート/カーボネート錯体は、バリウムの液状過塩基性液状カルボキシレート/カーボネート錯体と同様の方法で製造することができる。また、種々の市販されている錯体をそのまま使用することもできる。市販されている錯体の代表的なものとしては、例えば、米国AM STABILIZERS社製の、「PlastistabTM 2265」(過塩基性カルシウムオレート/カーボネート錯体:比重1.04~1.09、Ca=10%)が挙げられる。
これら過塩基性炭酸カルシウム塩は、1種類のみ使用しても、2種類以上を併用してもよい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、熱安定性の点から、β-ジケトン化合物を含有させることもできる。
β-ジケトン化合物としては、例えば、アセチルアセトン、トリアセチルメタン、2,4,6-ヘプタトリオン、ブタノイルアセチルメタン、ラウロイルアセチルメタン、パルミトイルアセチルメタン、ステアロイルベンゾイルメタン、パルミトイルベンゾイルメタン、ジステアロイルメタン、ステアロイルアセチルメタン、フェニルアセチルアセチルメタン、ジシクロヘキシルカルボニルメタン、ベンゾイルホルミルメタン、ベンゾイルアセチルメタン、ジベンゾイルメタン、オクチルベンゾイルメタン、ビス(4-オクチルベンゾイル)メタン、ベンゾイルジアセチルメタン、4-メトキシベンゾイルベンゾイルメタン、ビス(4-カルボキシメチルベンゾイル)メタン、2-カルボキシメチルベンゾイルアセチルオクチルメタン、デヒドロ酢酸、アセト酢酸エチル、シクロヘキサン-1,3-ジオン、3,6-ジメチル-2,4-ジオキシシクロヘキサン-1カルボン酸メチル、2-アセチルシクロヘキサノン、ジメドン、2-ベンゾイルシクロヘキサン等が挙げられ、これらの金属塩も同様に使用することができる。金属塩の例としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩が挙げられる。好ましい金属塩の例としては、アセチルアセトンカルシウム塩、アセチルアセトン亜鉛塩等が挙げられる。
β-ジケトン化合物は1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらのβ-ジケトン化合物の中でも、熱安定性の点から、ジベンゾイルメタン、ステアロイルベンゾイルメタン、アセチルアセトン亜鉛塩が好ましい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、熱安定性の点から、亜リン酸エステル化合物の1種以上を含有させることもできる。
亜リン酸エステル化合物としては、亜リン酸トリアルキルエステル、亜リン酸ジアルキルエステル、亜リン酸ジアルキルモノアリルエステル、亜リン酸アルキルアリルエステル、亜リン酸モノアルキルジアリルエステル、亜リン酸ジアリルエステル、亜リン酸トリアリルエステル等が挙げられる。本発明の樹脂組成物においては、トリエステルでもジエステルでも使用することができるが、熱安定性の点から、トリエステルを使用することが好ましい。また、チオエステルも使用することができる。
亜リン酸エステル化合物の例を挙げると、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリス(2,4-ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(モノ-およびジ-混合ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-第三ブチルフェニル)ホスファイト、ジフェニルホスファイト、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ第三ブチルフェニル)オクチルホスファイト、2,2’-メチレンビス(4,6-第三ブチルフェニル)-2-エチルヘキシルホスファイト、2,2’-メチレンビス(4,6-第三ブチルフェニル)-オクタデシルホスファイト、2,2’-エチリデンビス(4,6-ジ第三ブチルフェニル)フルオロホスファイト、オクチルジフェニルホスファイト、ジフェニルデシルホスファイト、ジフェニル(2-エチルヘキシル)ホスファイト、ジ(デシル)モノフェニルホスファイト、ジフェニルトリデシルホスファイト、ジフェニル(C12~C15混合アルキル)ホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、フェニルビス(イソトリデシル)ホスファイト、トリエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリス(2-エチルヘキシル)ホスファイト、トリス(デシル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリス(トリデシル)ホスファイト、トリオレイルホスファイト、トリステアリルホスファイト、ジエチルホスファイト、ジブチルホスファイト、ジラウリルホスファイト、ビス(2-エチルヘキシル)ホスファイト、ジオレイルホスファイト、トリラウリルトリチオホスファイト、ビス(ネオペンチルグリコール)-1,4-シクロヘキサンジメチルジホスファイト、ビス(2,4-ジ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ第三ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4,6-トリ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(トリデシル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニル-4,4’-イソプロピリデンジフェノール・ペンタエリスリトールジホスファイト、テトラ(C12~15混合アルキル)-4,4’-イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、水素化-4,4’-イソプロピリデンジフェノールポリホスファイト、ビス(オクチルフェニル)・ビス〔4,4’-n-ブチリデンビス(2-第三ブチル-5-メチルフェノール)〕・1,6-ヘキサンジオール・ジホスファイト、テトラ(トリデシル)-4,4’-n-ブチリデンビス(2-第三ブチル-5-メチルフェノール)ジホスファイト、ヘキサ(トリデシル)-1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-第三ブチルフェニル)ブタントリホスファイト、ヘキサ(トリデシル)・1,1,3-トリス(2-メチル-5-第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ブタン・トリホスファイト、9,10-ジハイドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナンスレン-10-オキサイド、2-ブチル-2-エチルプロパンジオール・2,4,6-トリ第三ブチルフェノールモノホスファイト、トリス〔2-第三ブチル-4-(3-第三ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニルチオ)-5-メチルフェニル〕ホスファイト、テトラ(トリデシル)イソプロピリデンジフェノールジホスファイト、テトラキス(2,4-ジ第三ブチルフェニル)ビフェニレンジホスファイト、トリス(2-〔(2,4,8,10-テトラキス第三ブチルジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン-6-イル)オキシ〕エチル)アミン、2-エチル-2-ブチルプロピレングリコールと2,4,6-トリ第三ブチルフェノールのホスファイトなどが挙げられる。
亜リン酸エステル化合物は、1種類のみ使用しても、2種以上を併用してもよい。これらの亜リン酸エステル化合物の中でも、熱安定性の点から、炭素原子数12~80の亜リン酸エステル化合物を使用することが好ましく、炭素原子数12~46の亜リン酸エステル化合物を使用することがより好ましく、炭素原子数12~36の亜リン酸エステル化合物を使用することが好ましく、炭素原子数18~30の亜リン酸エステル化合物を使用することがより好ましい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、熱安定性の点から、フェノール系酸化防止剤の1種以上を含有させることもできる。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ第三ブチル-p-クレゾール、2,6-ジフェニル-4-オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート、ジステアリル(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ホスホネート、チオジエチレングリコールビス〔(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6-ヘキサメチレンビス〔(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6-ヘキサメチレンビス〔(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸アミド〕、4,4’-チオビス(6-第三ブチル-m-クレゾール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-第三ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-第三ブチルフェノール)、ビス〔3,3-ビス(4-ヒドロキシ-3-第三ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコールエステル、4,4’-ブチリデンビス(6-第三ブチル-m-クレゾール)、2,2’-エチリデンビス(4,6-ジ第三ブチルフェノール)、2,2’-エチリデンビス(4-第二ブチル-6-第三ブチルフェノール)、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-第三ブチルフェニル)ブタン、ビス〔2-第三ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-第三ブチル-5-メチルベンジル)フェニル〕テレフタレート、1,3,5-トリス(2,6-ジメチル-3-ヒドロキシ-4-第三ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドルキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2,4,6-トリメチルベンゼン、1,3,5-トリス〔(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル〕イソシアヌレート、テトラキス〔メチレン-3-(3’,5’-ジ第三ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、2-第三ブチル-4-メチル-6-(2-アクリロイルオキシ-3-第三ブチル-5-メチルベンジル)フェノール、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{(3-第三ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、トリエチレングリコールビス〔(3-第三ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート〕等が挙げられる。フェノール系酸化防止剤は1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、熱安定性の点から、ヒンダードアミン系光安定剤の1種以上を含有させることもできる。
ヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルステアレート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルステアレート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルベンゾエート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-オクトキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)・ビス(トリデシル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)・ビス(トリデシル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-2-ブチル-2-(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)マロネート、1,2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルメタクリレート、ポリ〔{6-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)アミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル}{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}〕、1,2,3,4-ブタンカルボン酸/2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール/3-ヒドロキシ-2,2-ジメチルプロパナール/1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニルエステル重縮合物、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)=デカンジオアート/メチル=1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル=セバカート混合物、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルメタクリレート、1-(2-ヒドロキシエチル)-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジノール/コハク酸ジエチル重縮合物、1,6-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアミノ)ヘキサン/ジブロモエタン重縮合物、1,6-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4-ジクロロ-6-モルホリノ-s-トリアジン重縮合物、1,6-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4-ジクロロ-6-第三オクチルアミノ-s-トリアジン重縮合物、1,5,8,12-テトラキス[2,4-ビス(N-ブチル-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ)-s-トリアジン-6-イル]-1,5,8,12-テトラアザドデカン、1,5,8,12-テトラキス[2,4-ビス(N-ブチル-N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ)-s-トリアジン-6-イル]-1,5,8,12-テトラアザドデカン、1,6,11-トリス[2,4-ビス(N-ブチル-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ)-s-トリアジン-6-イルアミノ]ウンデカン、1,6,11-トリス[2,4-ビス(N-ブチル-N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ)-s-トリアジン-6-イルアミノ]ウンデカン、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{トリス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオキシカルボニル)ブチルカルボニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{トリス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルオキシカルボニル)ブチルカルボニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、ビス(1-ウンデシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)カーボネート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルヘキサデカノエート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオクタデカノエート等が挙げられる。ヒンダードアミン系光安定剤は、1種類のみ使用しても、2種類以上を併用してもよい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、鉛系安定剤、カドミウム系安定剤、スズ系安定剤を含有させることもできるが、毒性や環境に対する悪影響の点から配合しないことが好ましい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物には、ハイドロタルサイト化合物を含有させることもできる。ハイドロタルサイト化合物としては、下記一般式(1)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0007286047000001
一般式(1)中、x1、x2およびy1は各々下記式、0≦x2/x1<10、2≦x1+x2<20、0≦y1≦2で表される条件を満足する数を示し、mは0または任意の整数を示す。
ハイドロタルサイト化合物としては、マグネシウムとアルミニウム、または亜鉛、マグネシウムおよびアルミニウムからなる複塩化合物が好ましく用いられる。また、結晶水を脱水したものであってもよい。また、過塩素酸で処理されたものでもよい。このようなハイドロタルサイト化合物は、天然物であってもよく、合成品であってもよい。なお、ハイドロタルサイト化合物の結晶構造、結晶粒子径等に制限はない。
また、ハイドロタルサイト化合物として、その表面をステアリン酸等の高級脂肪酸、オレイン酸アルカリ金属塩等の高級脂肪酸金属塩、ドデシルベンゼンスルホン酸アルカリ金属塩等の有機スルホン酸金属塩、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸エステルまたはワックス等で被覆したものも使用することができる。
ハイドロタルサイト系化合物は1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、多価アルコール化合物を含有させることもできる。多価アルコール化合物としては、例えば、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、1,3,5-トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、ポリエチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、マンニトール、マルチトール、ラクチトール、ソルビトール、エリスリトール、キシリトール、キシロース、スクロース(シュクロース)、トレハロース、イノシトール、フルクトース、マルトース、ラクトース等が挙げられる。多価アルコール化合物は1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物には、充填剤を含有させることもできる。充填剤の例を挙げると、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、炭酸亜鉛、硫化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、アルミナケイ酸ナトリウム、ハイドロカルマイト、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ゼオライト、活性白土、タルク、クレイ、ベンガラ、アスベスト、三酸化アンチモン、シリカ、ガラスビーズ、マイカ、セリサイト、ガラスフレーク、アスベスト、ウオラストナイト、チタン酸カリウム、PMF、石膏繊維、ゾノライト、MOS,ホスフェートファイバー、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などが挙げられる。これらの充填剤は、1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、加工性の点から、滑剤を含有させることもできる。滑剤の例を挙げると、低分子ワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、塩素化炭化水素、フルオロカーボンなどの炭化水素系滑剤;カルナバワックス、キャンデリラワックスなどの天然ワックス系滑剤;ラウリン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸などの高級脂肪酸、またはヒドロキシステアリン酸のようなオキシ脂肪酸等の脂肪酸系滑剤;ステアリルアミド、ラウリルアミド、オレイルアミドなどの脂肪族アミド化合物またはメチレンビスステアリルアミド、エチレンビスステアリルアミドのようなアルキレンビス脂肪族アミド等の脂肪族アミド系滑剤;ステアリルステアレート、ブチルステアレート、ジステアリルフタレートなどの脂肪酸1価アルコールエステル化合物または、グリセリントリステアレート、ソルビタントリステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレート、ポリグリセリンポリリシノレート、硬化ヒマシ油などの脂肪酸多価アルコールエステル化合物、または、ジペンタエリスリトールのアジピン酸・ステアリン酸エステルのような1価脂肪酸および多塩基性有機酸と多価アルコールの複合エステル化合物等の脂肪酸アルコールエステル系滑剤;ステアリルアルコール、ラウリルアルコール、パルミチルアルコールなどの脂肪族アルコール系滑剤;金属石鹸類;部分ケン化モンタン酸エステルなどのモンタン酸系滑剤;アクリル系滑剤;シリコーンオイルなどが挙げられる。これらの滑剤は、1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、加工性の点から、加工助剤を含有させることもできる。加工助剤の例を挙げると、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート等のアルキルメタクリレートの単独重合体または共重合体;上記アルキルメタクリレートと、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等のアルキルアクリレートとの共重合体;上記アルキルメタクリレートと、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物との共重合体;上記アルキルメタクリレートと、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルシアン化合物等との共重合体等を挙げることができる。これらの加工助剤は、1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物には、さらに、通常塩化ビニル系樹脂に用いられる他の添加剤、例えば、硫黄系酸化防止剤、エポキシ化合物、紫外線吸収剤、衝撃改良剤、強化剤、ゼオライト化合物、過塩素酸塩類、有機酸のマグネシウム塩、過塩基性炭酸マグネシウム塩、難燃剤、難燃助剤、顔料、安定化助剤等を配合することもできる。
硫黄系酸化防止剤の例を挙げると、チオジプロピオン酸のジラウリル、ジミリスチル、ミリスチルステアリル、ジステアリルエステルなどのジアルキルチオジプロピオネート類およびペンタエリスリトールテトラ(β-ドデシルメルカプトプロピオネート)などのポリオールのβ-アルキルメルカプトプロピオン酸エステル類等が挙げられる。これらの硫黄系酸化防止剤は、1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
エポキシ化合物の例を挙げると、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化桐油、エポキシ化魚油、エポキシ化牛脂油、エポキシ化ひまし油、エポキシ化サフラワー油等のエポキシ化動植物油、エポキシ化トール油脂肪酸オクチル等のエポキシ化トール油脂肪酸エステル、エポキシ化亜麻仁油脂肪酸ブチル等のエポキシ化アマニ油脂肪酸エステル、エポキシ化ステアリン酸メチルエステル、エポキシ化ステアリン酸ブチルエステル、エポキシ化ステアリン酸2-エチルヘキシルエステル、エポキシ化ステアリン酸ステアリルエステル、エポキシ化ポリブタジエン、トリス(エポキシプロピル)イソシアヌレート、3-(2-キセノキシ)-1,2-エポキシプロパン、エポキシ化ポリブタジエン、ビスフェノール-Aジグリシジルエーテル、ビスフェノール型およびノボラック型のエポキシ樹脂、ビニルシクロヘキセンジエポキサイド、ジシクロヘキセンジエポキサイド、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、3,4-エポキシシクロヘキシル-6-メチルエポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)アジペート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル、エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等が挙げられる。これらのエポキシ化合物は、1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
紫外線吸収剤の例を挙げると、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノン、5,5’-メチレンビス(2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン)などの2-ヒドロキシベンゾフェノン類;2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-第三オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ第三ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3-第三ブチル-5-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’-メチレンビス(4-第三オクチル-6-ベンゾトリアゾリル)フェノール、2-(2-ヒドロキシ-3-第三ブチル-5-カルボキシフェニル)ベンゾトリアゾールのポリエチレングリコールエステルなどの2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類;フェニルサリシレート、レゾルシノールモノベンゾエート、2,4-ジ第三ブチルフェニル-3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、2,4-ジ第三アミルフェニル-3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル-3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンゾエートなどのベンゾエート類;2-エチル-2’-エトキシオキザニリド、2-エトキシ-4’-ドデシルオキザニリドなどの置換オキザニリド類;エチル-α-シアノ-β,β-ジフェニルアクリレート、メチル-2-シアノ-3-メチル-3-(p-メトキシフェニル)アクリレートなどのシアノアクリレート類;2-(2-ヒドロキシ-4-オクトキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジ第三ブチルフェニル)-s-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)-4,6-ジフェニル-s-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-プロポキシ-5-メチルフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジ第三ブチルフェニル)-s-トリアジンなどのトリアリールトリアジン類等が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
衝撃改良剤の例を挙げると、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、フッ素ゴム、スチレン-ブタジエン系共重合体ゴム、メタクリル酸メチル-ブタジエン-スチレン系共重合体、メタクリル酸メチル-ブタジエン-スチレン系グラフト共重合体、アクリロニトリル-スチレン-ブタジエン系共重合体ゴム、アクリロニトリル-スチレン-ブタジエン系グラフト共重合体、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体ゴム、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体ゴム、エチレン-プロピレン共重合体ゴム、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体ゴム(EPDM)、シリコーン含有アクリル系ゴム、シリコーン/アクリル複合ゴム系グラフト共重合体、シリコーン系ゴム等を挙げることができる。なお、上記のエチレン-プロピレン-ジエン共重合体ゴム(EPDM)のジエンとしては、1,4-ヘキサンジエン、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、プロペニルノルボルネン等を挙げることができる。これらの衝撃改良剤は、1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
強化剤は、通常合成樹脂の強化に用いられる繊維状、板状、粒状、粉末状のものを用いることができる。具体的には、ガラス繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、マグネシウム系ウイスカー、珪素系ウイスカー、ワラステナイト、セピオライト、アスベスト、スラグ繊維、ゾノライト、エレスタダイト、石膏繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊維および硼素繊維等の無機繊維状強化剤、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、再生セルロース繊維、アセテート繊維、ケナフ、ラミー、木綿、ジュート、麻、サイザル、亜麻、リネン、絹、マニラ麻、さとうきび、木材パルプ、紙屑、古紙およびウール等の有機繊維状強化剤、ガラスフレーク、非膨潤性雲母、グラファイト、金属箔、セラミックビーズ、クレー、マイカ、セリサイト、ゼオライト、ベントナイト、ドロマイト、カオリン、微粉ケイ酸、長石粉、チタン酸カリウム、シラスバルーン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、ケイ酸アルミニウム、酸化ケイ素、石膏、ノバキュライト、ドーソナイトおよび白土等の板状や粒状の強化剤が挙げられる。これらの強化剤は、エチレン/酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で被覆または集束処理されていてもよく、アミノシランやエポキシシラン等のカップリング剤等で処理されていても良い。これらの強化剤は、1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ゼオライト化合物は、独特の三次元のゼオライト結晶構造を有するアルカリまたはアルカリ土類金属のアルミノケイ酸塩であり、その代表例としては、A型、X型、Y型およびP型ゼオライト、モノデナイト、アナルサイト、ソーダライト族アルミノケイ酸塩、クリノブチロライト、エリオナイトおよびチャバサイト等をあげることができ、これらのゼオライト化合物の結晶水(いわゆるゼオライト水)を有する含水物または結晶水を除去した無水物のいずれでもよく、またその粒径が0.1~50μmのものを用いることができ、特に、0.5~10μmのものが好ましい。これらのゼオライト化合物は、1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
過塩素酸塩類の例を挙げると、過塩素酸金属塩、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸処理珪酸塩等が挙げられる。これらの金属塩を構成する金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、カドミウム、鉛、アルミニウム等が例示できる。過塩素酸金属塩は、無水物でも含水塩でもよく、また、ブチルジグリコール、ブチルジグリコールアジペート等のアルコール系およびエステル系の溶剤に溶かしたものおよびその脱水物でもよい。これらの過塩素酸塩類は、1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
有機酸のマグネシウム塩について説明する。有機酸のマグネシウム塩としては、有機カルボン酸、フェノール類または有機リン酸類等のマグネシウム塩が挙げられる。
有機カルボン酸としては、例えば、有機酸のバリウム塩で例示したものが挙げられる。フェノール類としては、例えば、有機酸のバリウム塩で例示したものが挙げられる。また、有機リン酸類としては、例えば、有機酸のバリウム塩で例示したものが挙げられる。
有機酸のマグネシウム塩は、2種以上の有機酸から構成されていてもよい。例えば、1価の有機酸によるマグネシウム塩の場合、同一の有機酸がアニオン部位を形成し、カチオン部位を形成する2価のマグネシウムと塩を形成していてもよく、異なる1価の有機酸2種がアニオン部位を形成し、カチオン部位を形成する2価のマグネシウムと塩を形成していてもよい。有機酸のマグネシウム塩は、1種類のみ使用しても、2種類以上を併用してもよい。また、有機酸のマグネシウム塩は、酸性塩、中性塩、塩基性塩でもよい。
過塩基性炭酸マグネシウム塩について説明する。過塩基性炭酸マグネシウム塩とは、マグネシウムの液状過塩基性カルボキシレート/カーボネート錯体である。この錯体は、マグネシウムとカルボン酸正塩と炭酸マグネシウムとの単純な混合物とは異なり、これらが何等かのインタラクションにより錯体となっているものであり、高い金属含有量を有しながら、有機溶媒中で均一な液状を示すという特徴を有している。この錯体は、マグネシウムのカルボン酸正塩、炭酸マグネシウム、およびマグネシウムのカルボン酸と炭酸との複合塩を構成成分として構成されており、炭酸マグネシウムを中心にマグネシウムのカルボン酸正塩およびマグネシウムのカルボン酸と炭酸との複合塩がその周辺に存在し、言わばミセルのようなものが形成されることによって、有機溶媒中で均一な液状を示すものである。
マグネシウムの液状過塩基性カルボキシレート/カーボネート錯体は、バリウムの液状過塩基性液状カルボキシレート/カーボネート錯体と同様の方法で製造することができる。また、市販されている錯体をそのまま使用することもできる。
これら過塩基性炭酸マグネシウム塩は、1種類のみ使用しても、2種類以上を併用してもよい。
難燃剤および難燃助剤の例としては、トリアジン環含有化合物、金属水酸化物、その他無機リン、ハロゲン系難燃剤、シリコン系難燃剤、リン酸エステル系難燃剤、縮合リン酸エステル系難燃剤、イントメッセント系難燃剤、三酸化アンチモン等の酸化アンチモン、その他の無機系難燃助剤、有機系難燃助剤等が挙げられる。
トリアジン環含有化合物としては、例えば、メラミン、アンメリン、ベンズグアナミン、アセトグアナミン、フタロジグアナミン、メラミンシアヌレート、ピロリン酸メラミン、ブチレンジグアナミン、ノルボルネンジグアナミン、メチレンジグアナミン、エチレンジメラミン、トリメチレンジメラミン、テトラメチレンジメラミン、ヘキサメチレンジメラミン、1,3-ヘキシレンジメランミン等が挙げられる。
金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化亜鉛、キスマー5A(水酸化マグネシウム:協和化学工業(株)製)等が挙げられる。
リン酸エステル系難燃剤の例としては、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリスクロロエチルホスフェート、トリスジクロロプロピルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、トリスイソプロピルフェニルホスフェート、2-エチルヘキシルジフェニルホスフェート、t-ブチルフェニルジフェニルホスフェート、ビス-(t-ブチルフェニル)フェニルホスフェート、トリス-(t-ブチルフェニル)ホスフェート、イソプロピルフェニルジフェニルホスフェート、ビス-(イソプロピルフェニル)ジフェニルホスフェート、トリス-(イソプロピルフェニル)ホスフェートなどが挙げられる。
縮合リン酸エステル系難燃剤の例としては、1,3-フェニレンビス(ジフェニルホスフェート)、1,3-フェニレンビス(ジキシレニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)等が挙げられ、イントメッセント系難燃剤としては、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸ピペラジン、ピロリン酸アンモニウム、ピロリン酸メラミン、ピロリン酸ピペラジン等の、(ポリ)リン酸のアンモニウム塩やアミン塩が挙げられる。
その他の無機系難燃助剤としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、タルクなどの無機化合物、およびその表面処理品が挙げられ、例えば、TIPAQUE R-680(酸化チタン:石原産業(株)製)、キョーワマグ150(酸化マグネシウム:協和化学工業(株)製)などの種々の市販品を用いることができる。
これらの難燃剤および難燃助剤は、1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
顔料としては、例えば、二酸化チタン等の白色顔料、ウルトラマリンブルー、フタロシアニンブルー等の青色顔料が挙げられる。
安定化助剤としては、例えば、ジフェニルチオ尿素、アニリノジチオトリアジン、メラミン、安息香酸、ケイヒ酸、p-第三ブチル安息香酸などが用いられる。
さらに必要に応じて、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物には、通常塩化ビニル系樹脂に使用される添加剤、例えば、架橋剤、帯電防止剤、防曇剤、プレートアウト防止剤、表面処理剤、蛍光剤、防黴剤、殺菌剤、金属不活性剤、離型剤等を、本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。これらの任意成分は、1種類のみ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、本発明のポリエステル系可塑剤、塩化ビニル系樹脂および必要に応じて他の成分を、例えばモルタルミキサー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、リボンブレンダー等の攪拌機により攪拌混合を行い、塩化ビニル系樹脂組成物の混合粉とすることができる。
また、本発明のポリエステル系可塑剤、塩化ビニル系樹脂および必要に応じて他の成分を、例えばコニカル二軸押出機、パラレル二軸押出機、単軸押出機、コニーダー型混練機、ロール混練機等の混練機により溶融成形することによりペレット状の塩化ビニル系樹脂組成物を得ることもできる。
また、本発明のポリエステル系可塑剤、塩化ビニル系ペースト樹脂および必要に応じて他の成分を、例えばポニーミキサー、バタフライミキサー、プラネタリミキサー、リボンブレンダー、ニーダー、ディゾルバー、二軸ミキサー、ヘンシェルミキサー、三本ロールミル等の混合機により均一に混合し、必要に応じて減圧下で脱泡処理し、ペースト状の塩化ビニル系樹脂組成物を得ることもできる。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性に優れ、さらに得られる成形体の耐油抽出性と透明性に優れる。このような特性のため、本発明の樹脂組成物は、特に食品包装用途、耐油ホースに好適に使用できる。
次に、本発明の成形体について説明する。
本発明の成形体は、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物からなるものであり、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物から得られる成形体は、本発明に係る塩化ビニル系樹脂組成物(配合粉状やペレット状)を、真空成型、圧縮成形、押出成形、射出成形、カレンダー成形、プレス成形、ブロー成形、粉体成形等の従来公知の方法を用いて溶融成形加工することにより、所望の形状に成形し得ることができる。
一方、ペースト状の塩化ビニル系樹脂組成物は、スプレッド成形、ディッピング成形、グラビア成形、スラッシュ成形、スクリーン加工等の従来公知の方法を用いて成形加工することにより、所望の形状に成形することができる。
成形体の形状としては、特に限定されないが、例えば、ロッド状、シート状、フィルム状、板状、円筒状、円形、楕円形、例えば星形、多角形形状等が挙げられる。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物およびそれから得られる成形体は、電気・電子・通信、農林水産、鉱業、建設、食品、繊維、衣類、医療、石炭、石油、ゴム、皮革、自動車、精密機器、木材、建材、土木、家具、印刷、楽器等の幅広い産業分野に使用できる。
より具体的には、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物およびその成形体は、プリンター、パソコン、ワープロ、キーボード、PDA(小型情報端末機)、電話機、複写機、ファクシミリ、ECR(電子式金銭登録機)、電卓、電子手帳、カード、ホルダー、文具等の事務、OA機器、洗濯機、冷蔵庫、掃除機、電子レンジ、照明器具、ゲーム機、アイロン、コタツ等の家電機器、TV、VTR、ビデオカメラ、ラジカセ、テープレコーダー、ミニディスク、CDプレーヤー、スピーカー、液晶ディスプレー等のAV機器、コネクター、リレー、コンデンサー、スイッチ、プリント基板、コイルボビン、半導体封止材料、LED封止材料、電線、ケーブル、トランス、偏向ヨーク、分電盤、時計等の電気・電子部品および通信機器、自動車用内外装材、製版用フィルム、粘着フィルム、ボトル、食品用容器、食品包装用フィルム、製薬・医薬用ラップフィルム、製品包装フィルム、農業用フィルム、農業用シート、温室用フィルム等の用途に用いられる。
さらに、本発明の樹脂組成物およびその成形体は、座席(詰物、表地等)、ベルト、天井張り、コンパーチブルトップ、アームレスト、ドアトリム、リアパッケージトレイ、カーペット、マット、サンバイザー、ホイルカバー、マットレスカバー、エアバック、絶縁材、吊り手、吊り手帯、電線被覆材、電気絶縁材、塗料、コーティング材、上張り材、床材、隅壁、カーペット、壁紙、壁装材、外装材、内装材、屋根材、デッキ材、壁材、柱材、敷板、塀の材料、骨組および繰形、窓およびドア形材、こけら板、羽目、テラス、バルコニー、防音板、断熱板、窓材等の自動車、車両、船舶、航空機、建物、住宅および建築用材料や土木材料、衣料、カーテン、シーツ、不織布、合板、合繊板、絨毯、玄関マット、間仕切りカーテン、シート、バケツ、ホース、粉体輸送ホース、容器、眼鏡、鞄、ケース、ゴーグル、スキー、ラケット、テント、楽器等の生活用品、スポーツ用品等の各種用途に使用することができる。
特に、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物およびそれから得られる成形体は、耐油抽出性と透明性に優れるため、油と接触する用途に好適に使用でき、例えば食品用容器、食品包装用フィルム、食品油等の油に接触するホース、耐油ホース、食品包装用ストレッチフィルム等に好適に使用することができる。また、バイオマス資源から得られた可塑剤を使用することができるため、カーボンニュートラルの点から、使い捨てや廃棄されやすい、食品用容器、食品包装用フィルム、食品包装用ストレッチフィルム、耐油ホース等に好適に使用できる。
以下、本発明を、実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
下記の製造例に従い、本発明のポリエステル系可塑剤を製造した。また、下記の製造例において、ポリエステル系可塑剤の数平均分子量は、下記<数平均分子量の測定方法>で測定し、粘度は、下記<粘度測定方法>で測定し、酸価(mgKOH/g)は下記<酸価測定方法>で測定し、水酸基価(mgKOH/g)は下記<水酸基価測定方法>で測定した。
<数平均分子量の測定方法>
THF10mLに試料50mgを溶解したサンプルをセミミクロGPCカラム(昭和電工株式会社製 SHODEX KF-402.5)を用い、示差屈折率計検出器にてピークを分割解析し、ポリスチレン換算にて平均分子量を算出した。
<粘度測定方法>
B型粘度計に測定試料の粘度に応じたローターと測定容器を取り付けた後、測定容器を25℃に設定した恒温水槽に浸けた。試料が恒温になるまで放置し、粘度に応じた回転数を選択した。その後、規定時間測定を行い、自動計算されたデジタル表示の測定値を読み取った。
<酸価測定方法>
容器に試料を10mg単位まで精秤し、中性トルエン/エタノール溶液にて十分溶解させた。フェノールフタレイン指示薬を数滴添加し、0.1規定KOH水溶液にて滴定した。
<水酸基価測定方法>
容器に試料を10mg単位まで精秤し、TEP(トリエチルホスフェート)10mLにて十分溶解させた。試薬Aを15mL加えて十分攪拌した後、試薬Dを20mL加え、5分間静置した。その後、中性イソプロピルアルコール50mLを加え、フェノールフタレイン指示薬を数滴添加し、1.0規定KOH水溶液にて滴定した。
<ポリエステル系可塑剤の製造>
〔製造例1〕
表1記載の(A)成分~(D)成分を用いて、表1記載の組成比(質量%)のポリエステル系可塑剤を製造した。すなわち、ジブチル錫オキサイドを触媒として、200~230℃で、常圧下・減圧下にてエステル化反応を行い、本発明のポリエステル系可塑剤-1を得た。
また、使用した、セバシン酸の原料は、ひまし油であり、1,2-プロピレングリコールの原料はナタネ油であり、12-ヒドロキシステアリン酸の原料は、ひまし油であり、オクタン酸の原料はヤシ油であり、いずれもバイオマス資源から得られたものである。得られたポリエステル系可塑剤-1の数平均分子量、粘度、酸価、水酸基価を測定した。結果を表2に示す。
〔製造例2〕
表1記載の成分(A)~成分(D)を用いて、表1記載の組成比(質量%)のポリエステル系可塑剤を製造した。すなわち、ジブチル錫オキサイドを触媒として、200~230℃で、常圧下・減圧下にてエステル化反応を行い、本発明のポリエステル系可塑剤-2を得た。
また、使用した、セバシン酸の原料は、ひまし油であり、1,2-プロピレングリコールの原料はナタネ油であり、12-ヒドロキシステアリン酸の原料は、ひまし油であり、オクタン酸の原料はヤシ油であり、いずれもバイオマス資源から得られたものである。得られたポリエステル系可塑剤-2の数平均分子量、粘度、酸価、水酸基価を測定した。結果を表2に示す。
〔製造例3〕
表1記載の成分(A)~成分(D)を用いて、表1記載の組成比(質量%)のポリエステル系可塑剤を製造した。すなわち、ジブチル錫オキサイドを触媒として、200~230℃で、常圧下・減圧下にてエステル化反応を行い、本発明のポリエステル系可塑剤-3を得た。
また、使用した、セバシン酸の原料は、ひまし油であり、1,2-プロピレングリコールの原料はナタネ油であり、12―ヒドロキシステアリン酸の原料は、ひまし油であり、オクタン酸の原料はヤシ油であり、いずれもバイオマス資源から得られたものである。得られたポリエステル系可塑剤-3の重量平均分子量、粘度、酸価、水酸基価を測定した。結果を表2に示す。
〔製造例4〕
表1記載の成分(A)~成分(D)を用いて、表1記載の組成比(質量%)のポリエステル系可塑剤を製造した。ジブチル錫オキサイドを触媒として、200~230℃で、常圧下・減圧下にてエステル化反応を行い、本発明のポリエステル系可塑剤-4を得た。
また、使用した、セバシン酸の原料は、ひまし油であり、1,2-プロピレングリコールの原料はナタネ油であり、12-ヒドロキシステアリン酸の原料は、ひまし油であり、ドデカン酸の原料はヤシ油とパーム油であり、いずれもバイオマス資源から得られたものである。得られたポリエステル系可塑剤-4の数平均分子量、粘度、酸価、水酸基価を測定した。結果を表2に示す。
〔実施例1~4、比較例1~3〕
塩化ビニル系樹脂(新第一塩ビ(株)製ZEST1000Z、平均重合度1050)100質量部、バリウム/亜鉛系液状安定剤((株)ADEKA製アデカスタブAC-285)2.5質量部、下記の表3に記載の本発明のポリエステル系可塑剤-1~4を表3に記載の配合量(質量部)を配合し、170℃×30rpm(ロール回転速度)×10分(混練時間)×0.7mm(シート厚)の条件でロール混練してシートを作製した。得られたシートを用いて下記試験を行った。結果を表3に示す。
また、比較の可塑剤として、比較可塑剤-1~-3を使用した。比較可塑剤-1はジ-2-エチルヘキシルフタレート(DOP)、比較可塑剤-2はテレフタル酸ビス(2-エチルヘキシル)(DOTP)、比較可塑剤-3は、エポキシ化大豆油(株式会社ADEKA製 アデカサイザーO-130P)を使用した。実施例と同様にしてシートを作成し、試験を行った。結果を表3に示す。
<透明性試験(Haze値)>
ロール混練シートを2mm厚になるように重ね、180℃にて5分プレスしたプレートを、ISO13468(D65)に準拠してHaze値を測定した。Haze値が、10未満だと透明性に優れるといえる。結果を表3に示す。
<耐寒性試験(柔軟性)>
クラッシュベルグ試験機を用いて、JIS K-6773(1999)に準拠して測定した。柔軟温度(℃)が低いほど耐寒性に優れている。ここでいう柔軟温度とは、上記測定において所定のねじり剛性率(3.17×103kg/cm)を示す低温限界の温度を指す。結果を表3に示す。
<非移行性試験>
ロール混練シートをABSプレートに挟み1kg荷重をかけて70℃×72時間後のABSプレート痕跡を目視して評価した。痕跡が少ないほど非移行性に優れると言える。以下の評価基準で評価を行った。結果を表3に示す。
評価基準
+:痕跡が無く、非移行性に優れる。
±:少し痕跡が見られる。
-:痕跡が多く見られ、非移行性に劣る。
--:痕跡が非常に多く見られ、非移行性に非常に劣る。
<引張試験>
ロール混練シートを用いて180℃×5分×1mmにプレスしたプレートを作成し、JISK7113に準じて引張強度、伸張率、100%モジュラスを測定した。結果を表3に示す。
<耐熱老化性試験>
ロール混練シートを用いて180℃×5分×1mmにプレスしたプレートを作成し、オーブン100℃×120時間後の伸張残率(%)にて評価した。結果を表3に示す。
<耐揮発性試験>
ロール混練シートを用いて180℃×5分×1mmにプレスしたプレートを作成し、オーブン100℃×120時間後の重量変化(揮発減量(%))にて評価した。揮発減量が少ないほど耐揮発性に優れるといえる。結果を表3に示す。
<耐油抽出性試験>
ロール混練シートを用いて180℃×5分×1mmプレスしたプレートを作成し、ASTM2号油に100℃×96時間浸漬後の重量変化(抽出による減量)にて評価した。耐油性が悪い場合、油中に抽出され重量が多く減少する。耐油性に優れる場合、重量変化が少ない。結果を表3に示す。
<相溶性試験>
ロール混練シートを40℃×80%RHの恒温恒湿条件下に入れ、4週間経過後のブリード有無を目視にて評価した。ブリードが少ないほど相溶性に優れるといえる。以下の評価基準で評価を行った。
評価基準
+:ブリードが無く、相溶性に優れる。
±:少しブリードが見られる。
-:ブリードが多く見られ、相溶性に劣る。
Figure 0007286047000002
Figure 0007286047000003
Figure 0007286047000004
表1~3に示す結果から、本発明のポリエステル系可塑剤は、性能バランスに優れ、特に、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性に優れることが明らかである。また、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、性能バランスに優れ、特に、耐寒性、非移行性、耐油抽出性、耐揮発性に優れ、さらに透明性に優れる成形体を提供できることが明らかである。

Claims (21)

  1. 二塩基酸成分(A)、グリコール成分(B)、ヒドロキシ酸成分(C)、および末端停止成分(D)から得られるポリエステル系可塑剤であって、
    前記二塩基酸成分(A)が、セバシン酸、アゼライン酸およびコハク酸からなる群から選ばれる1種以上であり、
    前記グリコール成分(B)が、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオールからなる群から選ばれる1種以上であり、
    前記ヒドロキシ酸成分(C)が、12-ヒドロキシステアリン酸であり、
    前記末端停止成分(D)が、炭素原子数8~12の一価脂肪酸および炭素原子数6~10の直鎖一価アルコールからなる群から選ばれる1種以上であり、下記条件1~条件3のいずれかを満たすことを特徴とするポリエステル系可塑剤。
    条件1:前記二塩基酸成分(A)の含有量が、前記ポリエステル系可塑剤の原材料中に、20~60質量%である。
    条件2:前記ヒドロキシ酸成分(C)の含有量が、前記ポリエステル系可塑剤の原材料中に、10~40質量%である。
    条件3:前記二塩基酸成分(A)が、セバシン酸である。
  2. 前記グリコール成分(B)が、1,2-プロピレングリコールである請求項1記載のポリエステル系可塑剤。
  3. 数平均分子量が500~10,000である請求項1または2記載のポリエステル系可塑剤。
  4. 前記二塩基酸成分(A)、前記グリコール成分(B)、前記ヒドロキシ酸成分(C)、および前記末端停止成分(D)が、バイオマス資源から得られたものである請求項1または2記載のポリエステル系可塑剤。
  5. 前記二塩基酸成分(A)、前記グリコール成分(B)、前記ヒドロキシ酸成分(C)、および前記末端停止成分(D)が、バイオマス資源から得られたものである請求項3記載のポリエステル系可塑剤。
  6. 請求項1または2記載のポリエステル系可塑剤を含有することを特徴とする塩化ビニル系樹脂組成物。
  7. 請求項3記載のポリエステル系可塑剤を含有することを特徴とする塩化ビニル系樹脂組成物。
  8. 請求項4記載のポリエステル系可塑剤を含有することを特徴とする塩化ビニル系樹脂組成物。
  9. 請求項5記載のポリエステル系可塑剤を含有することを特徴とする塩化ビニル系樹脂組成物。
  10. 食品包装用途、または耐油ホース用途に使用される請求項記載の塩化ビニル系樹脂組成物。
  11. 食品包装用途、または耐油ホース用途に使用される請求項7記載の塩化ビニル系樹脂組成物。
  12. 食品包装用途、または耐油ホース用途に使用される請求項8記載の塩化ビニル系樹脂組成物。
  13. 食品包装用途、または耐油ホース用途に使用される請求項9記載の塩化ビニル系樹脂組成物。
  14. 請求項記載の塩化ビニル系樹脂組成物からなることを特徴とする成形体。
  15. 請求項7記載の塩化ビニル系樹脂組成物からなることを特徴とする成形体。
  16. 請求項8記載の塩化ビニル系樹脂組成物からなることを特徴とする成形体。
  17. 請求項9記載の塩化ビニル系樹脂組成物からなることを特徴とする成形体。
  18. 食品包装フィルム、または耐油ホースである請求項14記載の成形体。
  19. 食品包装フィルム、または耐油ホースである請求項15記載の成形体。
  20. 食品包装フィルム、または耐油ホースである請求項16記載の成形体。
  21. 食品包装フィルム、または耐油ホースである請求項17記載の成形体。
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