JP7448393B2

JP7448393B2 - 塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤

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Publication number: JP7448393B2
Application number: JP2020056511A
Authority: JP
Inventors: 征太郎橋本
Original assignee: Riken Vitamin Co Ltd
Current assignee: Riken Vitamin Co Ltd
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2024-03-12
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: JP2021155543A

Description

本発明は、塩素化塩化ビニル樹脂組成物に配合する滑剤に関する。

塩化ビニル樹脂は、耐水性、難燃性、電気絶縁性等に優れ、かつ安価であることから、従来、パイプ関連製品、電線被覆材、建材等、幅広い分野で用いられている。一方で、通常の塩化ビニル樹脂は耐熱温度が低く、耐熱性が要求される用途（耐熱パイプ、耐熱工業版、耐熱フィルム、耐熱シート等）には適さない。そこで、このような用途においては、塩化ビニル樹脂より塩素化度を高めることで耐熱温度を向上させた、塩素化塩化ビニル樹脂が使用されている。

塩化ビニル樹脂や塩素化塩化ビニル樹脂の成形加工にあたっては、通常、樹脂に各種添加剤を配合して樹脂組成物を作製した後に加熱混練を行うが、これらの樹脂は成形温度と樹脂自体の分解温度が近接しているため、成形加工時に熱分解を起こしやすく、樹脂分子間の摩擦や樹脂と混練機等の金属面との摩擦により生じる摩擦熱の影響も無視できない。そこで、このような摩擦熱の発生を抑制する目的や、作業性の観点から金属剥離性等を向上させる目的で、従来、塩化ビニル樹脂組成物や塩素化塩化ビニル樹脂組成物には、種々の滑剤が配合されている。

塩化ビニル樹脂組成物用の滑剤としては、例えば、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス等の炭化水素系滑剤、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ジペンタエリスリトール脂肪酸エステル等のエステルワックス系滑剤等が知られており、それぞれ異なる特徴を有することから、目的に応じて使い分けたり、併用したりされている。

なお、滑剤に関する特許技術としては、例えば、ペンタエリスリトール及び／又はジペンタエリスリトールと二塩基性有機酸と脂肪酸との反応生成物を主体とするプラスチック成形用滑剤（特許文献１）、脂肪族多塩基酸／固形炭化水素及び（又は）エステルＷＡＸ＝５～３５重量％／９５～６５重量％からなるポリ塩化ビニル用滑剤組成物（特許文献２）等が知られている。

しかし、塩素化塩化ビニル樹脂組成物においては、前述のような公知の塩化ビニル樹脂組成物用滑剤をそのまま配合しても、十分な効果が得られない場合があった。とりわけ、塩素化塩化ビニル樹脂組成物に従来のエステルワックス系滑剤（例えば、ジペンタエリスリトール脂肪酸エステル）を配合した場合、該樹脂組成物と金属との摩擦及び粘着性の低減効果（金属剥離性や金属滑り性の向上効果）が不十分となるのみならず、樹脂組成物の耐熱性も低下してしまう傾向があった。

そこで、塩素化塩化ビニル樹脂組成物においても金属との摩擦及び粘着性を十分に低減させることができる新たなエステルワックス系滑剤が求められていた。

特開昭５３－００６３５０号公報特開平９－１４３３２５号公報

本発明は、塩素化塩化ビニル樹脂組成物に配合することにより、該樹脂組成物と金属との摩擦及び粘着性を低減させることができる塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤を提供することを目的とする。

本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、塩素化塩化ビニル樹脂組成物に対し、トリペンタエリスリトールを多く含むポリペンタエリスリトールを原料とするポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを配合することにより、該樹脂組成物と金属との摩擦及び粘着性が低減することを見出し、この知見に基づきさらに研究を重ね、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、下記（１）及び（２）からなっている。
（１）下記条件（ａ）～（ｃ）を満たすポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを有効成分とする塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤。
条件（ａ）：ポリペンタエリスリトール中のトリペンタエリスリトールの含有量が５０質量％以上
条件（ｂ）：エステル化率が９３％以上
条件（ｃ）：酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下
（２）前記（１）に記載の塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤を含有する塩素化塩化ビニル樹脂組成物。

本発明に係る塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤は、塩素化塩化ビニル樹脂組成物に配合することにより、該樹脂組成物と金属との摩擦及び粘着性を低減させることができる。
本発明に係る塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤は、塩素化塩化ビニル樹脂組成物に配合しても、従来のエステルワックス系滑剤に比べて該樹脂組成物の耐熱性を低下させにくい。
本発明に係る塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤を含有する塩素化塩化ビニル樹脂組成物は、金属との摩擦及び粘着性が低減されている。

図１は、実施例の滑剤１を配合した樹脂組成物１と、比較例の滑剤１０を配合した樹脂組成物１０について、それぞれプラストミルで混練した際のトルクの経時的な変化を記録したグラフである。図２は、実施例の滑剤１を配合した樹脂組成物１をプラストミルで混練した後、該プラストミルの金属ローターの様子（金属ローターへの樹脂組成物の付着状態）を撮影した写真である。図３は、比較例の滑剤１０を配合した樹脂組成物１０をプラストミルで混練した後、該プラストミルの金属ローターの様子（金属ローターへの樹脂組成物の付着状態）を撮影した写真である。図４は、実施例の滑剤１を配合した樹脂組成物１のＭＦＲを測定した際に測定器から押し出された樹脂組成物成形品の表面を撮影した顕微鏡写真である。図５は、比較例の滑剤１０を配合した樹脂組成物１０のＭＦＲを測定した際に測定器から押し出された樹脂組成物成形品の表面を撮影した顕微鏡写真である。

本発明に係る塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤（以下「本発明の滑剤」ともいう）は、ペンタエリスリトール２分子以上が重合したポリペンタエリスリトールと脂肪酸とのエステルであるポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを有効成分とするものであって、該ポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルが以下に示す条件（ａ）～（ｃ）を満たすことを特徴とするものである。

［条件（ａ）について］
本発明の滑剤の有効成分であるポリペンタエリスリトール脂肪酸エステル（以下「本発明のポリペンタエリスリトール脂肪酸エステル」ともいう）の条件（ａ）は、該エステルを構成するポリペンタエリスリトール１００質量％中に占めるトリペンタエリスリトール（即ち、ペンタエリスリトール３分子が重合したポリペンタエリスリトール）の含有量が５０質量％以上、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上であることである。

トリペンタエリスリトールの含有量が５０質量％以上であるポリペンタエリスリトールとしては、トリペンタエリスリトール混合物として市販されているものを使用することができる。通常、市販のトリペンタエリスリトール混合物は、トリペンタエリスリトール以外にペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、テトラペンタエリスリトール等を含有するが、該混合物１００質量％中のトリペンタエリスリトールの含有量が５０質量％以上であれば、本発明のポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルの原料として使用することができる。なお、該混合物中のトリペンタエリスリトールの含有量については、ガスクロマトグラフィー等を用いて分析できるほか、メーカーが公表している規格値、分析値等の数値を採用することができる。

市販のトリペンタエリスリトール混合物としては、例えば、トリペンタエリスリトール（商品名；トリペンタエリスリトール含有量代表分析値８１．３質量％；永安化工社製）等が挙げられ、本発明ではこれを用いることができる。

［条件（ｂ）について］
本発明のポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルの条件（ｂ）は、該エステルのエステル化率が９３％以上、好ましくは９６％以上、より好ましくは９８％以上であることである。

前記エステル化率（％）は、下記計算式によって算出することができる。なお、下記式中のエステル価及び水酸基価は、「基準油脂分析試験法（Ｉ）」（社団法人日本油化学会編）の［２．３．３－１９９６エステル価］及び［２．３．６－１９９６ヒドロキシル価］に準じて測定される。

［条件（ｃ）について］
本発明のポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルの条件（ｃ）は、該エステルの酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、好ましくは２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、さらに好ましくは５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることである。ポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルの酸価が低い場合の方が、塩素化塩化ビニル樹脂組成物に配合した際に優れた金属剥離性向上効果を発揮する傾向がある。

前記酸価は、「基準油脂分析試験法（Ｉ）」（社団法人日本油化学会編）の［２．３．１－１９９６酸価］に準じて測定される。

本発明のポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを構成する脂肪酸に特に制限はなく、例えば、炭素数８～２８の直鎖状又は分岐鎖状の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸、あるいはこれらの脂肪酸にさらにヒドロキシ基等の官能基を有する脂肪酸等が挙げられる。具体的には、例えば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、アイコサペンタエン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、エライジン酸、エルカ酸、オレイン酸、リノール酸、リノール酸、リシノール酸、ヒドロキシステアリン酸、イソステアリン酸等が挙げられる。これらの中でも、塩素化塩化ビニル樹脂組成物の滑性向上効果に優れ、且つ塩素化塩化ビニル樹脂組成物の加熱混練時や成形時に揮発しにくいポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルが得られることから、パルミチン酸、ステアリン酸又はベヘン酸が好ましく、ステアリン酸又はベヘン酸がより好ましい。これら脂肪酸は、天然由来の脂肪酸でも、化学合成して得た脂肪酸であってもよい。また、これら脂肪酸は、いずれか１種のみを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

本発明のポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルの製造方法に特に制限はなく、公知の方法でポリペンタエリスリトールと脂肪酸とをエステル化すればよい。具体的には、下記の方法を例示することができる。
例えば、攪拌機、加熱用のジャケット、窒素導入管、水分定量管、空冷管等を備えた通常の反応容器にポリペンタエリスリトールと脂肪酸を任意のモル比で仕込み、触媒として酸化亜鉛、水酸化カルシウム等のアルカリ、あるいは錫等のルイス酸を加えて攪拌混合し、窒素ガス雰囲気下で、エステル化反応により生成する水を系外に除去しながら、温度調節器を用いて所定温度で加熱することによりエステル化した反応物を得る方法が挙げられる。

前記エステル化反応の際のポリペンタエリスリトール及び脂肪酸の配合比率は、ポリペンタエリスリトールの平均重合度をｎとした場合、ポリペンタエリスリトール：脂肪酸のモル比が１：２ｎ～２（ｎ＋１）であることが好ましく、１：２（ｎ＋０．５）～２（ｎ＋１）であることがより好ましい。反応温度条件は、通常、１８０～２５０℃の範囲、好ましくは２２０～２４０℃の範囲である。反応圧力条件は、減圧下又は常圧下が好ましく、その際の反応時間は、５～１２時間である。

前記エステル化反応の終点は、エステル化した反応物の酸価が前記条件（ｂ）を満たす範囲となった時点を目安に決められる。

本発明の滑剤は、前記本発明のポリペンタエリスリトール脂肪酸エステル以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の任意の成分を含有していてもよく、例えば、従来塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤として用いられている成分を含有していてもよい。即ち、本発明の滑剤は、本発明のポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルと公知の塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤とを混合及び一剤化した複合滑剤として調製することができる。公知の塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤としては、例えば、ポリペンタエリスリトールと二塩基酸又は脂肪酸及び二塩基酸とのエステル、ポリペンタエリスリトール以外の多価アルコール（グリセリン、プロピレングリコール等）と脂肪酸及び／又は二塩基酸とのエステル、一価アルコール（パルミチルアルコール、ステアリルアルコール等）と脂肪酸及び／又は二塩基酸とのエステル等のエステルワックス系滑剤；パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、スラックワックス（石油系ワックス）、カルナバワックス、ライスワックス、カスターワックス、キャンデリラワックス（植物系ワックス）、モンタンワックス（鉱物系ワックス）、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリプロピレンワックス（合成ワックス）、酸化ポリエチレンワックス（加工・変性ワックス）等の炭化水素系滑剤；ステアリン酸、ステアリルアルコール等の脂肪酸又は高級脂肪族アルコール系滑剤；ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸系滑剤；脂肪酸アミド系滑剤等が挙げられる。

本発明の滑剤の性状に特に制限はなく、例えば、固体状、液体状、ペースト状等のいずれであってもよいが、ハンドリング性等の観点から常温（２５℃）で固体状であることが好ましい。本発明の滑剤を固体状とする場合のより具体的な性状としては、例えば、ブロック状、ペレット状、フレーク状、粉末状等が挙げられ、好ましくは粉末状である。

本発明の滑剤を粉末状とする場合、その平均粒子径は、５０～２０００μｍであることが好ましく、１００～１０００μｍであることがより好ましい。平均粒子径が前記範囲内であると、塩素化塩化ビニル樹脂組成物を加工する際のゲル化挙動への影響が少なくなる。

本発明の滑剤は、塩素化塩化ビニル樹脂組成物に配合して使用することにより、該樹脂組成物と金属（例えば、混練機の金属ローター、押出成形機の口金やスクリュー、射出成形機の金型等）との間の摩擦及び粘着性を低減させることができる。これにより、例えば、混練時における摩擦熱の発生の抑制、金属剥離性の向上、押出成形時の押出効率の向上等の効果が期待される。

本発明の滑剤の使用対象となる塩素化塩化ビニル樹脂組成物は、塩素化塩化ビニル樹脂と本発明の滑剤のみからなる組成物であってもよく、さらに本発明の効果を阻害しない範囲で任意の添加剤を配合した組成物であってもよい。

前記塩素化塩化ビニル樹脂としては、塩素化塩化ビニル単量体の単独重合体又は塩素化塩化ビニル単量体と共重合可能な他の単量体との共重合体、あるいはこれらと他のポリマーとをアロイ化したもの等が挙げられる。塩素化塩化ビニルと共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン等のオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類、ブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等のアクリル酸エステル類、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸又はその無水物等が挙げられる。

前記添加剤としては、通常、塩素化塩化ビニル樹脂組成物に用いられるものであって、本発明の効果を阻害しないものであれば特に制限はないが、例えば、安定剤（有機スズ系安定剤、金属石鹸系安定剤、鉛系安定剤等）、無機充填剤（炭酸カルシウム、クレー、シリカ、カーボンブラック、ケイ酸カルシウム、珪藻土、チョーク等）、可塑剤（フタル酸系可塑剤、アジピン酸系可塑剤等）、着色剤（無機顔料、有機顔料、レーキ顔料等）、帯電防止剤（グリセリン脂肪酸エステル、ジグリセリン脂肪酸エステル、アニオン系界面活性剤等）、発泡剤（アゾ系発泡剤、ニトロソ系発泡剤）、高分子系改質剤（アクリル系改質剤、ＭＢＳ改質剤、ＣＰＥ改質剤等）、酸化防止剤（フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等）、紫外線吸収剤（ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系紫外線吸収剤等)、その他安定助剤（ステアロイルベンゾイルメタン、ジペンタエリスリトール、ハイドロタルサイト、ゼオライト等）等が挙げられる。

また、本発明の滑剤は、必要に応じて塩素化塩化ビニル樹脂組成物に従来用いられている他の滑剤と併用してもよい。本発明の滑剤以外の塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤としては、例えば、ポリペンタエリスリトールと二塩基酸又は脂肪酸及び二塩基酸とのエステル、ポリペンタエリスリトール以外の多価アルコール（グリセリン、プロピレングリコール等）と脂肪酸及び／又は二塩基酸とのエステル、一価アルコール（パルミチルアルコール、ステアリルアルコール等）と脂肪酸及び／又は二塩基酸とのエステル等のエステルワックス系滑剤；パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、スラックワックス（石油系ワックス）、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス（植物系ワックス）、モンタンワックス（鉱物系ワックス）、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリプロピレンワックス（合成ワックス）、酸化ポリエチレンワックス（加工・変性ワックス）等の炭化水素系滑剤；ステアリン酸、ステアリルアルコール等の脂肪酸又は高級脂肪族アルコール系滑剤；ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸系滑剤；脂肪酸アミド系滑剤等が挙げられる。なお、本発明の滑剤は、本発明のポリペンタエリスリトール脂肪酸エステル以外のポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを有効成分とする滑剤と併用することを排除するものではないが、その場合、塩素化塩化ビニル樹脂組成物に配合されるポリペンタエリスリトール脂肪酸エステル全体として本発明の条件（ａ）～（ｃ）を満たすことが好ましい。

本発明の滑剤の塩素化塩化ビニル樹脂組成物への配合量は、該樹脂組成物の主体となる塩素化塩化ビニル樹脂自体の構造や性質、本発明の滑剤以外で配合する任意の添加剤の種類や配合量、求める滑性の程度等により異なるが、例えば、塩素化塩化ビニル樹脂１００質量部に対し、好ましくは０．０１～１０質量部、より好ましくは０．０１～５．０質量部、さらに好ましくは０．１～３．０質量部である。

本発明の滑剤を塩素化塩化ビニル樹脂組成物に配合する方法に特に制限はなく、例えば、らいかい機等を用いて塩素化塩化ビニル樹脂と任意の添加剤とを予備混合し、得られた混合物と本発明の滑剤とを加熱機能を有する公知の混合機（例えば、ヘンシェルミキサー等）で９５～１４０℃に加熱しながら混練する方法等が挙げられる。加熱混練後は、余熱による分解を防止するため、速やかに５５℃未満まで冷却することが好ましい。このようにして得られる本発明の滑剤を含有する塩素化塩化ビニル樹脂組成物も、本発明の一つの形態である。

前記本発明の滑剤を含有する塩素化塩化ビニル樹脂組成物は、さらに押出成形、射出成形、圧縮成形、シート成形、吹込成形、真空成形等の種々の成形手段に供することにより、任意の形状の成形体として使用することができる。成形後は、余熱による変形や分解を防止するため、速やかに５５℃未満まで冷却することが好ましい。得られた成形体は、上下水用配管、継手等のパイプ関連製品、電線被覆材、ハウス、トンネル等の農業資材、衣類、玩具、包装資材、容器等の雑貨・日用品、雨樋、窓枠、壁紙等の建材等の用途に用いることができる。

以下、実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

≪滑剤の製造≫
（１）原材料
１）ポリペンタエリスリトール
１－１）ポリペンタエリスリトールＡ（商品名：トリペンタエリスリトール；永安化工社製）
１－２）ポリペンタエリスリトールＢ（商品名：ジペンタエリスリトール；Ｐｅｒｓｔｏｒｐ社製）
２）脂肪酸
２－１）ステアリン酸（商品名：ステアリン酸；富士フイルム和光純薬社製）
２－２）ベヘン酸（商品名：ベヘン酸８５；ミヨシ油脂社製）

前記原材料のポリペンタエリスリトールＡ及びＢについて、それぞれモノペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール及びトリペンタエリスリトールの含有量（メーカーが公表する代表分析値）を表１にまとめた。なお、ポリペンタエリスリトール中には表１中の成分以外の副生成物等も含まれるため、表中の数値の合計は必ずしも１００質量％にはならない。

（２）滑剤の製造方法
［製造例１］
温度調節機、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた４つ口フラスコに、ポリペンタエリスリトールＡ５１．８ｇ、ステアリン酸２９８．２ｇをそれぞれ加え、これらを窒素気流下、２４０℃で反応水を留去しつつ、常圧及び減圧条件下で反応させた。反応物の酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となった時点で反応を止め、ポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを３２０ｇ得た。該エステルのエステル化率は約９８％であった。これを滑剤１とした。

［製造例２］
温度調節機、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた４つ口フラスコに、ポリペンタエリスリトールＡ４３．４ｇ、ベヘン酸３０６．６ｇをそれぞれ加え、これらを窒素気流下、２４５℃で反応水を留去しつつ、常圧及び減圧条件下で反応させた。反応物の酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となった時点で反応を止め、ポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを３２８ｇ得た。該エステルのエステル化率は約９８％であった。これを滑剤２とした。

［製造例３］
温度調節機、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた４つ口フラスコに、ポリペンタエリスリトールＡ５２．９ｇ、ステアリン酸２９７．１ｇをそれぞれ加え、これらを窒素気流下、２４０℃で反応水を留去しつつ、常圧及び減圧条件下で反応させた。反応物の酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となった時点で反応を止め、ポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを３２２ｇ得た。該エステルのエステル化率は約９６％であった。これを滑剤３とした。

［製造例４］
温度調節機、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた４つ口フラスコに、ポリペンタエリスリトールＡ５４．１ｇ、ステアリン酸２９５．９ｇをそれぞれ加え、これらを窒素気流下、２４０℃で反応水を留去しつつ、常圧及び減圧条件下で反応させた。反応物の酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となった時点で反応を止め、ポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを３２４ｇ得た。該エステルのエステル化率は約９３％であった。これを滑剤４とした。

［製造例５］
温度調節機、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた４つ口フラスコに、ポリペンタエリスリトールＡ４７．６ｇ、ステアリン酸３０２．４ｇをそれぞれ加え、これらを窒素気流下、２４０℃で反応水を留去しつつ、常圧及び減圧条件下で反応させた。反応物の酸価が約２０ｍｇＫＯＨ／ｇとなった時点で反応を止め、ポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを３２５ｇ得た。該エステルのエステル化率は約９８％であった。これを滑剤５とした。

［製造例６］
温度調節機、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた４つ口フラスコに、ポリペンタエリスリトールＡ３７．９５ｇ及びポリペンタエリスリトールＢ１２．６５ｇ（ポリペンタエリスリトールＡ：Ｂの質量比＝７５：２５）、ステアリン酸２９９．４ｇをそれぞれ加え、これらを窒素気流下、２４０℃で反応水を留去しつつ、常圧及び減圧条件下で反応させた。反応物の酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となった時点で反応を止め、ポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを３２６ｇ得た。該エステルのエステル化率は約９８％であった。これを滑剤６とした。

［製造例７］
温度調節機、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた４つ口フラスコに、ポリペンタエリスリトールＡ２４．７５ｇ及びポリペンタエリスリトールＢ２４．７５ｇ（ポリペンタエリスリトールＡ：Ｂの質量比＝５０：５０）、ステアリン酸３００．５ｇをそれぞれ加え、これらを窒素気流下、２４０℃で反応水を留去しつつ、常圧及び減圧条件下で反応させた。反応物の酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となった時点で反応を止め、ポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを３２３ｇ得た。該エステルのエステル化率は約９８％であった。これを滑剤７とした。

［製造例８］
温度調節機、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた４つ口フラスコに、ポリペンタエリスリトールＡ６１．３ｇ、ステアリン酸２８８．７ｇをそれぞれ加え、これらを窒素気流下、２４０℃で反応水を留去しつつ、常圧及び減圧条件下で反応させた。反応物の酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となった時点で反応を止め、ポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを３２４ｇ得た。該エステルのエステル化率は約８０％であった。これを滑剤８とした。

［製造例９］
温度調節機、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた４つ口フラスコに、ポリペンタエリスリトールＡ４０．５ｇ、ステアリン酸３０９．５ｇをそれぞれ加え、これらを窒素気流下、２４０℃で反応水を留去しつつ、常圧及び減圧条件下で反応させた。反応物の酸価が約５０ｍｇＫＯＨ／ｇとなった時点で反応を止め、ポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを３２２ｇ得た。該エステルのエステル化率は約９８％であった。これを滑剤９とした。

［製造例１０］
温度調節機、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた４つ口フラスコに、ポリペンタエリスリトールＢ４７．４ｇ、ステアリン酸３０２．６ｇをそれぞれ加え、これらを窒素気流下、２４０℃で反応水を留去しつつ、常圧及び減圧条件下で反応させた。反応物の酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となった時点で反応を止め、ポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルを３２５ｇ得た。該エステルのエステル化率は約９８％であった。これを滑剤１０とした。

（３）滑剤の配合
前記滑剤１～１０について、原料として使用したポリペンタエリスリトール中のトリペンタエリスリトールの含有量並びにエステルのエステル化率及び酸価を表２にまとめた。これらのうち、滑剤１～６は本発明のポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルの条件（ａ）～（ｃ）を全て満たす実施例であり、滑剤７～１０はそれらに対する比較例である。

≪塩素化塩化ビニル樹脂組成物の作製≫
（１）原材料
１）塩素化塩化ビニル樹脂（商品名：セキスイＰＶＣＨＡ－５８Ｋ；積水化学工業社製）
２）ＭＢＳ改質剤（商品名：カネエースＢ－５６４；カネカ社製）
３）ＣＰＥ改質剤（商品名：ＣＰＥ－１３５Ａ；Ｎｏｖｉｓｔａ社製）
４）有機スズ系安定剤（商品名：ＴＶＳ＃８８３１；日東化成工業社製）
５）アクリル系改質剤（商品名：カネエースＰＡ－３０；カネカ社製）
６）顔料（商品名：ＣＲ－８０；酸化チタン；石原産業社製）
７）滑剤（前記滑剤１～１０のいずれか）

（２）塩素化塩化ビニル樹脂組成物の配合
前記原材料を用いて作製した塩素化塩化ビニル樹脂組成物の配合組成を表３に示した。なお、作製はこの５０倍量の原材料を用いて行った。

（３）塩素化塩化ビニル樹脂組成物の作製方法
表３に示した原材料の５０倍量をスーパーミキサー（型式：ＳＭＶ－２０Ｂａ；カワタ社製）に投入し、樹脂温度１０５℃になるまで加温しながら攪拌混合した後、リボンブレンダー（型式：ＫＲＭ－４０Ｊ；セイワ工業社製）にて混合しながら５５℃まで冷却し、塩素化塩化ビニル樹脂組成物１～１０を得た。

≪塩素化塩化ビニル樹脂組成物の評価試験≫
［プラストミルによる混練試験］
（１）試験方法
前記塩素化塩化ビニル樹脂組成物１～１０を、ラボプラストミル（型式：４Ｃ１５０－０１；東洋精機製作所社製）にて下記条件で混練した。
＜条件＞
ジャケット温度：１９０℃
ローター回転数：５０ｒｐｍ
充填量：７０ｇ
予熱時間：２分

（２）初期滑性の評価
前記混練試験中のプラストミルのトルク（Ｎ・ｍ）の経時的な変化を記録したところ、いずれも混練開始直後一時的に上昇したトルクが、２０秒前後経過した時点で最低値となり、そこから混練が進むにつれて徐々にトルクが上昇する傾向となっていた（図１参照）。この時、前記トルクの最低値が低い値であるほど、混練初期における樹脂組成物とプラストミルの金属ローターとの滑性（初期滑性）が高く、摩擦が小さかったことを意味する。従って、初期滑性の高い樹脂組成物においては、混練時の摩擦熱の発生も抑制されていたと推測される。そこで、前記トルクの最低値に基づき各樹脂組成物の初期滑性について評価した。評価は下記の基準に従って記号化し、結果を表４に示す。
〔記号化基準〕
◎：最低値５０Ｎ・ｍ未満
〇：最低値５０Ｎ・ｍ以上、５５Ｎ・ｍ未満
△：最低値５５Ｎ・ｍ以上、６０Ｎ・ｍ未満
×：最低値６０Ｎ・ｍ以上

（３）金属剥離性の評価
前記混練試験の終了後、プラストミルの金属ローターに付着した樹脂組成物の量を目視により観察し、これに基づき各樹脂組成物の金属剥離性について評価した（図２及び３参照）。評価は下記の基準に従って記号化し、結果を表４に示す。
〔記号化基準〕
◎：付着量が極めて少ない
〇：付着量が少ない
△：付着量がやや多い
×：付着量が多い

［ＭＦＲ測定試験］
（１）試験方法
前記塩素化塩化ビニル樹脂組成物１～１０各２００ｇをオープンロール（大阪ロール機製作所社製）にて２００℃で５分間混練し、１ｍｍ厚の樹脂シート１～１０を作製した。これを裁断してサンプルとし、ＭＦＲ（メルトフローレート）測定器（商品名：ＭｅｌｔＩｎｄｅｘｅｒ；型式：Ｆ－Ｂ０１；東洋精機製作所社製）にて下記条件でＭＦＲを測定した。
＜条件＞
ジャケット温度：２１０℃
荷重：２１．６ｋｇ
充填量：２ｇ
予熱時間：４分

（２）金属滑り性の評価
前記試験により測定したＭＦＲに基づき、各樹脂組成物の金属滑り性について評価した。なお、ＭＦＲは樹脂組成物を筒状の金属容器に充填し、該容器底部の開口部から１０分間に押し出された樹脂組成物の質量（ｇ／１０ｍｉｎ）を測定した指標である。従って、このＭＦＲの数値が大きいほど、樹脂組成物の金属容器及びその開口部の口金との摩擦及び粘着性が低減されており（即ち、金属滑り性が高く）、スムーズに押し出されたことを意味する。評価は下記の基準に従って記号化し、結果を表４に示す。
〔記号化基準〕
◎：ＭＦＲ１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上
〇：ＭＦＲ０．８ｇ／１０ｍｉｎ以上、１．０ｇ／１０ｍｉｎ未満
△：ＭＦＲ０．６ｇ／１０ｍｉｎ以上、０．８ｇ／１０ｍｉｎ未満
×：ＭＦＲ０．６ｇ／１０ｍｉｎ未満

（３）表面性の評価
前記試験においてＭＦＲ測定器から押し出された棒状の樹脂組成物成形品の表面を顕微鏡により観察し、表面性（光沢、ざらつきの有無）について評価した（図４及び５参照）。なお、該成形品の表面に光沢があり、なめらかであるほど、樹脂組成物とＭＦＲ測定器の開口部の口金との摩擦及び粘着性が低減されていたことを意味する。評価は下記の基準に従って記号化し、結果を表４に示す。
〔記号化基準〕
◎：表面に艶やかな光沢があり、極めてなめらかである
〇：表面に光沢があり、概ねなめらかである
△：表面に光沢がなく、ざらついている
×：表面に光沢がなく、ざらつきが顕著である

［ビカット軟化点の測定試験］
（１）試験方法
前記ＭＦＲ測定試験において作製した樹脂シート１～１０をプレス成形機（型式：ＡＹＳＲ－５；神藤金属工業所社製）にて１８０℃で５分間圧縮成形し、５ｍｍ厚の試験片を得た。該試験片を用いて、ＨＤＴ（荷重たわみ温度）測定器（商品名：ＨＤＴＴＥＳＴＥＲ；型式：Ｓ－３；東洋精機製作所社製）にて下記条件でビカット軟化点（ＪＩＳＫ７２０６）を測定した。
＜条件＞
負荷：５０Ｎ
昇温速度：５０℃／ｈ

（２）耐熱性の評価
前記試験により測定したビカット軟化点に基づき、各樹脂組成物の耐熱性について評価した。評価は、各樹脂組成物について３回ずつ測定したビカット軟化点の平均値を求め、下記の基準に従って記号化した。結果を表４に示す。
〔記号化基準〕
◎：平均１１５．５℃以上
〇：平均１１４．５℃以上、１１５．５℃未満
△：平均１１３．０℃以上、１１４．５℃未満
×：平均１１３．０℃未満

表４の結果から明らかなように、本発明の実施例である滑剤１～６を配合した樹脂組成物１～６は、初期滑性、金属剥離性、金属滑り性、表面性のいずれにおいても評価が「◎」又は「〇」であった。即ち、これらの樹脂組成物は金属との摩擦及び粘着性が十分に低減されていた。また、これらの樹脂組成物は耐熱性の評価も「◎」又は「〇」であることから、本発明の滑剤には、従来のエステルワックス系滑剤のような樹脂組成物の耐熱性を低下させるデメリットは見られなかった。一方、比較例の滑剤７～１０を配合した樹脂組成物７～１０は、少なくともいずれか１つ以上の項目において「△」又は「×」の評価となっており、金属との摩擦及び粘着性の低減効果が劣っていた。特に、滑剤１０を配合した樹脂組成物１０においては、耐熱性も顕著に低下していた。

Claims

下記条件（ａ）～（ｄ）を満たすポリペンタエリスリトール脂肪酸エステルである塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤。
条件（ａ）：ポリペンタエリスリトール中のトリペンタエリスリトールの含有量が８０質量％以上
条件（ｂ）：エステル化率が９６％以上
条件（ｃ）：酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下
条件（ｄ）：構成する脂肪酸がパルミチン酸、ステアリン酸及びベヘン酸からなる群から選択される１種又は２種以上
請求項１に記載の塩素化塩化ビニル樹脂組成物用滑剤を含有する塩素化塩化ビニル樹脂組成物。