JPH03212440A - 粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成物に関す
るものである。さらに詳しくは、この発明は、金型汚染
性が少なく、脱型性、耐アミン性に優れた、自動車内装
用表皮材料等に好適な粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成
物に関するものである。

（従来の技術） 近年、クラッシュパッド、コンソールボックス、ヘッド
レスト、アームレスト等の自動車内装用表皮材料をはじ
めとする樹脂製表皮材料には、軽量でソフト感があり、
かつレザー模様やステッチ模様を施した高級感のあるも
のが要求されるようになってきている。またデザイン的
には、深いアンダーカットが要求されるようになってい
る。

一方、従来より樹脂製表皮材料の製造には軟質ＰＶＣ，
ＡＢＣ樹脂、ペーストＰＶＣ等が使用すれており、その
成形法としては、真空成形、ゾルスラッシュ成形、ゾル
回転成形法等が採用されきている。

しかしながら、軟質ＰＶＣやＡＢＳ樹脂を真空成形する
と、製品を軽量化することはできるが硬い感じのするも
のにしか成形できず、ソフト感をだすことができないと
いう欠点がある。また、真空成形時にしぼ流れやステッ
チ模様流れが生じ、高級感のあるものにすることできす
、深いしぼやアンダーカットのある成形を施すことも困
難となっている。

また、ペーストＰｖＣをゾル成形すると、製品にソフト
感を与えることはできるもののゾルの粘度が高いために
肉厚化し易く、厚みの均一化や軽量化を図ることかでき
ない。さらに、成形時に金型からゾルを排出する際、あ
るいは色替え時にタンクや配管をクリーニングする際に
長時間を要し、生産性の低下が避けられなかった。

このような従来の表皮材料の製造法に対し、近年、粉体
スラッシュ成形法、流動浸漬成形法、粉体回転成形法等
のいわゆる粉体成形法が注目されている。特に、自動車
内装用表皮材料の成形には、粉体スラッシュ成形法か利
用されるようになっている。

このような粉体成形法に使用する粉体材料としては、そ
の特徴的な成形工程に適合するように粉体流動性や成形
性が優れていることが必要となるが、このような粉体材
料としては、一般に粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成物
が使用されている。

これらの粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成物は、通常、
ＰＶＣ樹脂、可塑剤、安定剤、顔料等を加熱ジャゲット
のあるブレンダーや高速回転ミキサーでトライブレンド
して製造しており、また、粉体流動性を向上させるなめ
に、トライブレンド後の冷却段階で微粒子状のＰｖＣ樹
脂や無機充填剤等を添加することがなされている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の粉体成形法においては粉体材料を
直接に高温の金型に接触および溶融させて成形するので
、これまでの粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成物を使用
する場合には、そこに添加されている安定剤等の配合剤
が次第に金型のしぼ面に堆積し、金型面を汚染するとい
ういわゆる金型汚染か問題となる。すなわち、金型汚染
が生じると製品はしぼ浅現象により不要な艶を呈するよ
うになる。

この不要な艷の発生を防止するためには、製造ラインを
停止させ、金型をアルカリや酸等の洗浄液で化学的に洗
浄しなりショツトブラスト等により機械的に洗浄しなり
して金型面の汚染物質を除去することが必要となる。

しかしながら、このような汚染物質の除去は生産性を低
下させるはかりでなく、金型面に化学研磨や機槻研磨を
施すことになるなめ、結局はしぼ浅現象を生しさせるこ
ととなり、ひいては金型寿命を短くする。

ところで、粉体材料としては、成形した製品を金型から
離型させるときの脱型性が良好であることも重要である
。脱型性が悪く、脱型時に強い力が作用すると製品か仲
ひるので所定の寸法か得られない。

脱型性を向上させるためには、一般に金属石鹸系の安定
剤か使用されている。

しかしなから、金属石鹸系の安定剤で脱型性の向上に有
効なものはＰＶｃ樹脂との相溶性に乏しく、そのなめ、
単にＰＶＣ樹脂に金属石鹸を配合したこれまでの粉体成
形用塩化ビニル系樹脂組成物においては、成形時に金型
面へのプレートアウト現象が生じ、結果として金型汚染
か発生することが避けられなかった。

また、表皮材料を自動車内装用材料として使用する場合
にはウレタンを注入発泡しバヅキングすることが多い。

そのためこのような表皮材料に用いる粉体材料としては
、発泡ウレタン中に含まれるアミンに対する抵抗性（耐
アミン性）の大きいことか必要となる。

しかしながら、これまでの粉体成形用塩化ビニル系樹脂
組成物は耐アミン性か低いので、熱や光の存在下で変色
、劣化あるいは変質し易いことも問題となっている。

この発明は、以上のようなこれまでの粉体成形用塩化ビ
ニル系樹脂組成物が有する種々の問題点を解決しようと
するものであり、金型汚染か生じ誼＜、離型が容易で、
かつ、耐アミン性にも優れ、自動車内装用表皮材料等と
して好適な粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成物を提供す
ることを目的としている。

（課題を解決するための手段） このような課題を解決するために、この発明は、塩化ビ
ニル系樹脂１００重量部に対し、−一般式（ＲＣｏｏ）
２Ｍ（式中、Ｒは炭素数１０〜２０のアルキル基を表し
、Ｍは鉛、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、カドミウ
ム、ストロンチウムまたはバリウムを表す）の熱安定剤
０．０１〜３重量部と、ヒドロキシステアリン酸および
／またはヒドロキシステアリン酸ジエステル重合体０．
０１〜５重量部とを配合してなることを特徴とする粉体
成形用塩化ビニル系樹脂組成物を提供する。

この発明に使用する塩化ビニル系樹脂としては、従来の
粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成物と同様の塩化ビニル
系樹脂を用いることができる。すなわち、懸濁重合、塊
状重合または乳化重合で製造した塩化ビニルの単独重合
体：塩化ビニルとエチレン、プロピレン、ビニルアセテ
ート等との重合体；あるいはそれらの混合物を用いるこ
とができる。

この塩化ビニル系樹脂には、熱安定剤として一般式（Ｒ
Ｃｏｏ）２Ｍの金属石鹸を配合するが、塩化ビニル樹脂
の熱分解を防止するための熱安定剤には種々のタイプの
ものがあり、この発明においては金型からの成形品の離
型性の良さや自動車内のフォギングや臭気の欠点のない
ことから、脂肪酸の金属石鹸の特定のものを選択する。

この場合、金属石鹸のアルキル基Ｒは、炭素数１０〜２
０のものとする。オクタノエート、ヘプタノエート、ヘ
キサノエート等のように、炭素数が１０未満のアルキル
基の脂肪酸の金属石鹸では塩化ビニル系樹脂との相溶性
が良いめに脱型性が低く、また熱安定性も低いので好ま
しくない。一方、炭素数が２０を超えるアルキル基の脂
肪酸の金属石鹸では塩化ビニル系樹脂との相溶性は低く
脱型性は良好となるか、融点が高くなるので塩化ビニル
系樹脂とブレンドする際に溶融しないか、あるいは溶融
しても均一分散し難くなる。またこの発明において金属
石鹸と共に添加するヒドロキシステアリン酸および／ま
たはヒドロキシステアリン酸ジエステル重合体との相溶
性が低くなるので金型汚染をひきおこすこととなり好ま
しくない。

金属石鹸を構成する金属Ｍは、鉛、亜鉛、マグネシウム
、カドミウム、ストロンチウムおよびバリウムから選択
するものとする。これらの金属以外からなる金属石鹸は
、脂肪酸のアルキル基の数にもよるが、一般に融点が成
形時の金型温度以上となるので成形時に溶融せず、それ
故にこの発明において金属石鹸と共に添加するしドロキ
システアリン酸および／またはヒドロキシステアリン酸
ジエステル重合体と相溶しないため金型汚染をひきおこ
すこととなる。また、熱安定性あるいは安全衛生面から
も好ましくない。

金属石鹸を構成する金属Ｍとしては、特に鉛あるいは亜
鉛が好適である。鉛あるいは亜鉛からなる金属石鹸は融
点がほぼ１００°Ｃ以下であるので、塩化ビニル系樹脂
とトライブレンドする際に容易に溶融させ、均一分散さ
せることができる。さらに安全衛生面も考慮する場合に
は、亜鉛が好ましい。

以上のようなアルキル基Ｒと金属Ｍからなる金属石鹸は
、その１種を配合したものでもよく、これらの複数種を
配合したものでもよい。

また、このような金属石鹸は、塩化ビニル系樹脂１００
重量部に対し、０．０１〜３重量部配合する。

０．０１重量部未満では脱型性、熱安定性、耐熱性が低
下し、一方、３重量を超えると金型汚染が生じるので好
ましくない。

この発明の樹脂組成物は、以上の塩化ビニル系樹脂、熱
安定剤としての金属石鹸に加え、さらに熱安定化のため
にバーニング防止用のハイドロタルサイトや水酸化カル
シウム等の無機系熱安定剤を併用することが有効でもあ
る。

また、以上の組成物には、ヒドロキシステアリン酸およ
び／またはしドロキシステアリン酸ジエステル重合体を
配合する。このヒドロキシステアリン酸あるいはその重
合体は、従来より塩化ビニル系樹脂の滑剤として使用さ
れているが、この発明においては、余剰の金属石鹸を金
型面から除去して金型面への付着を防ぎ、それにより金
型汚染を防止するという金属石鹸の洗浄剤としての機能
をはたしている。

すなわち、金型は主としてニッケル等の金属からなるた
め、成形時に金属石鹸が溶融すると、その溶融した金属
石鹸は塩化ビニル樹脂相からプレートアウトし、ファン
デルワールス力により選択的に金型面に付着する。一方
、ヒドロキシステアリン酸やヒドロキシステアリン酸ジ
エステル重合体とこの発明の樹脂組成物中の個々の配合
成分との相溶性をみると、まず、ヒドロキシステアリン
酸やヒドロキシステアリン酸ジエステル重合体と金属石
鹸とは構造が類似しているので、これらは完全に相溶す
る。また、ヒドロキシステアリン酸やヒドロキシステア
リン酸ジエステル重合体は、塩化ビニル系樹脂に通常使
用する可塑剤とも相溶性パラメータ（ＳＰ値）が近いの
で相溶する。たとえば、ヒドロキシステアリン酸あるい
はヒドロキシステアリン酸ジエステル重合体のＳＰ値は
約８．３であり、フタル酸系可塑剤のはＳＰ値は約８．
９、トリメリット系可塑剤のＳＰ値は約８．６である。

また、塩化ビニル系樹脂のＳＰ値は約９．７であること
から、ヒドロキシステアリン酸やしドロキシステアリン
酸ジエステル重合体は塩化ビニル系樹脂とも相溶するこ
ととなる。

以上のような相溶性の関係から、成形時の金型内の層構
造のモテルとしては、［金型面一（ｉ）金属石鹸の薄層
膜−（ｉｉ）金属石鹸とヒドロキシステアリン酸および
／またはヒドロキシステアリン酸ジエステル重合体との
相溶層−（ｉｉｉ）ヒドロキシステアリン酸および／ま
たはヒドロキシステアリン酸ジエステル重合体と可塑剤
との相溶層（ｉｖ）可塑剤と塩化ビニル系樹脂との相溶
層コを想定することができる。

このようなモテルによれば、概ね５０〜８０°Ｃで、せ
ん断力が作用しない状態でなされる脱型は、上記（ｉ）
層〜（ｉｖ）層のうち、比較的粘度の低い（１１）層ま
たは（ｉｉｉ）層で生じることとなる。このため、脱型
後には、金属石鹸は金型面に単分子に近い薄層として残
るのみとなり、従来金型汚染の原因となっていた金属石
鹸の余剰分は常に製品側に取り去られることとなる。

このようにヒドロキシステアリン酸および／またはヒド
ロキシステアリン酸ジエステル重合体を配合することに
より、金属石鹸による金型汚染を有効に防止することか
可能となる。

ヒドロキシステアリン酸および／またはヒドロキシステ
アリン酸ジエステル重合体の使用料については、塩化ビ
ニル系樹脂１００重量部に対し０．０１〜５重量部配合
することとする。０．０１重量部未満ではプレートアウ
トする量が少ないので洗浄剤としての機能を十分に発揮
せず、一方、５重量部を超えて配合すると、成形時のみ
ならず成形後の製品の表面からも経時的にプレートアウ
トするので好ましくない。

また、ヒドロキシステアリン酸あるいはヒドロキシステ
アリン酸ジエステル重合体としては、そのいずれか一方
を配合してもよいし、双方を配合してもよい。ただし、
この発明の樹脂組成物を自動車内装用表皮材料として使
用する場合には、フォギングの観点から分子量の高いジ
エステル重合体を使用するのが特に好ましい。

この発明の粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成物を特に耐
アミン性を優れたものとする場合には、さらに過塩素酸
金属化合物０．１〜１０重量部を配合する。過塩素酸金
属化合物は、塩化ビニル系樹脂中の脱塩酸に基づくポリ
エン生成による着色の緩和と、アミン塩との中和作用に
よる塩化ビニル系樹脂中の脱塩酸作用の緩和との二重の
緩和機構により耐アミン性を向上させると考えられる。

過塩素酸金属化合物の種類については、特に制限はなく
、たとえは、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム
、過塩素酸カルシウム、過塩素酸イオン型ハイドロタル
サイト類化合物、過塩素酸金属の多価アルコールまたは
その誘導体の錯化合物等を使用することかできる。

過塩素酸金属化合物の使用量としては。塩化ビニル系樹
脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部とするのが好
ましい。０．１重量部未満では耐アミン性の向上が低く
、一方、１０重量部を超えて配合しても顕著な効果がな
く不経済である。さらに成形した製品の強度や伸びも低
下しやすくなる。

この発明の粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成物には、こ
の他、従来の粉体材料と同様に、可塑剤、酸化防止剤、
充填剤、顔料等を適宜配合することかできる。

可塑剤としてはその種類に特に制限はなく、たとえば、
ジイソデシルフタレート、アルキル基の炭素数か９〜１
１のジアルキルフタレート等のフタル酸エステル類；ト
リーｎ−オクチルトリメリテート、トリー２−エチルへ
キシルトリメリテート、トリデシルトリメリテート、ア
ルキル基の炭素数が７〜１１のトリアルキルトリメリテ
ート等のトリメリット酸エステル類；エポキシ系可塑剤
、ポリエステル系可塑剤等を使用することができ、これ
らの複数種併用してもよい。

この発明の樹脂組成物は、以上のような配合物を常法に
よりトライブレンドして製造することができる。

以下、実施例を示して、この発明の樹脂組成物を具体的
に説明する。

（実施例） く組成物の製造〉 実施例１〜１２ 容量７５１のヘンシェルミキサーに、平均重合度８００
のｐｖｃ　＜日本ゼオン製、ゼオン１０３ＥＰ８）を仕
込み、加熱撹拌し、温度が、８０℃になった時点で可塑
剤、安定剤、顔料等の各種配合物を表１および表２に示
したように添加し、温度１２５℃になるまでドライアッ
プした。その後加熱を停止して冷却し、温度が５０℃に
なった時点で微粒Ｐ■Ｃ（日本ゼオン製、ゼオン１３１
Ｃ）を添加し、均一分散させた後に取り出して４０メツ
シユの篩でふるった。得られた樹脂組成物は、すべてサ
ラサラして流動性の良好な粉体であな。

比較例１〜６ 表１および表３の配合物を使用して、実施例と同様に樹
脂組成物を製造した。

く評　価〉 （ｉ）　　脱型性 実施例１〜１２および比較例１〜６で製造した樹脂組成
物を、オイル加熱式スラッシュ成形機に幅２００ｍｍ、
長さ７５０１Ｗｌのハーフインストルメントパネルの金
型を装着したものによりシートを成形しな、この場合、
金型としては、ニラゲル製でしぼ模様のある電鋳金型を
使用しな。また、成形条件としては、オイル加熱により
金型が２４０°Ｃになったときに５秒間樹脂組成物をチ
ャージし、金型を反転させて未溶融の余剰の樹脂組成物
を除去し、そのままの状態で３０秒間放置して樹脂組成
物の溶融を促進させた。次いで、冷却オイルを流してさ
らに約４５秒間放置し、温度が７５℃になった時に冷却
オイルを停止しシート成形した。

このように成形したシートを、その一端にバネ秤を取り
付け、速度的２００ｍｍ／秒、角度６０度で金型から剥
離させ、そのときの力く脱型力）を測定することにより
脱型性を評価した。

（１１）金型汚染性 上記（ｉ）と同様の成形を７５回繰り返し、最初の成形
で得たシートのクロス値と７５回目の成形で得たシート
のグロス値とを測定し、両者の差を求めることにより金
型汚染性を評価した。すなわち、グロス値の差が大きい
ほど金型汚染の度合か大きいと評価した。

（ｉｉｉ）　　耐アミン性 上記（ｉ）で得な成形シートに半硬質発泡ウレタンを１
０開の厚さでバッキングし、１２０℃でギアーオーブン
内に吊し、２００時間、４００時間後の変退色の度合い
を評価した。この場合、評価基準はグレースケールおよ
び変退色判定基準に準じ、次のＡ〜Ｅの５段階とした。

Ａ：殆ど変化なし Ｂ：目立たない程度の僅かな変化あり Ｃ：明らかに認められる変化あり Ｄ＝やや著しい変化あり Ｅ：顕著な変化あり （ｉｖ）　　成形時の粉体流動性、成形シートの離型前
後の寸法安定性、しぼ流れの不発生、機械的強度につい
て評価した。

以上の結果を表４に示した。

これにより、この発明の実施例は脱型力が低く脱型性に
優れていること、クロス値の差が小さく金型汚染が生じ
難いこと、加熱による変退色が殆ど認められず耐アミン
性に優れていること、粉体流動性や寸法安定性が良好で
、また、しぼ流れも発生せず、十分な機械的強度を有し
ていることが確認された。一方、比較例では脱型力が大
きく離型しにくいこと、グロス値の差が大きく金型汚染
が進行することが確認された。

（発明の効果） 以上詳しく説明したように、この発明によれば、金型汚
染が生じ難く、離型が容易で、且つ耐アミン性にも優れ
た粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成物を得ることが可能
となる。軽量でソフト感や高級感のある自動車内装用表
皮材料等を生産性良く製造することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し、一般式（
   ＲＣＯＯ）＿２Ｍ（式中、Ｒは炭素数１０〜２０のアル
   キル基を表し、Ｍは鉛、亜鉛、マグネシウム、カルシウ
   ム、カドミウム、ストロンチウムまたはバリウムを表す
   ）の熱安定剤０．０１〜３重量部と、ヒドロキシステア
   リン酸および／またはヒドロキシステアリン酸ジエステ
   ル重合体０．０１〜５重量部とを配合してなることを特
   徴とする粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成物。
2. （２）過塩素酸金属化合物０．１〜１０重量部を配合し
   てなる請求項（１）記載の粉体成形用塩化ビニル系樹脂
   組成物。