JPH0359811B2

JPH0359811B2 -

Info

Publication number: JPH0359811B2
Application number: JP23528083A
Authority: JP
Inventors: Kazumichi Shudo; Masafumi Yamanochi; Shigehiro Koga; Tetsuya Yamada; Kazuyoshi Imai; Kazuo Inaba
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1983-12-14
Filing date: 1983-12-14
Publication date: 1991-09-11
Also published as: JPS60127125A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は軽量化され、耐摩耗性に優れ、美麗な
外観を有する軟質塩化ビニル樹脂成形品の製造方
法に関する。塩化ビニル樹脂（以下PVCと略すことがある）
は優れた物理的化学的性質をもち、かつ、他樹脂
に比べて安価であることから広い分野で利用され
ている。しかし、PVCは比重(d)が1.4と大きく、
これに可塑剤（ｄ＝0.9〜1.2）を加えて作られた
軟質PVCの比重も1.2〜1.4程度が一般的である。
これは他の樹脂に対し、例えばポリプロピレン
（ｄ＝0.9）の30〜60％増、発泡ポリウレタン（ｄ
＝0.5〜0.7）の200〜250％増となり、重いという
欠点があり、軽量化の試みが種々なされている。本発明者らは、部分架橋化されたPVCをベー
スに特定の軽量充填剤および可塑剤を配合した軟
質塩化ビニル樹脂組成物が艶消状の美麗な外観と
耐摩耗性に優れた成形品を与えることを知り特許
出願をした（特願昭58−74500）。しかし、部分架
橋されたPVCは非架橋のPVCに比べて加工性
（流動性）ならびに熱安定性が劣り、成形品の形
状、大きさが著しく制限されていた。本発明者らは上記組成物の欠点を克服すべく鋭
意研究の結果、軽量充填剤を配合した軟質非架橋
塩化ビニル樹脂組成物をピンポイントゲート金型
を用いて特定の条件で射出成形することにより、
成形品表面に軽量充填剤がほとんど含まれていな
いスキン層を形成し得ること、従つて、このよう
にして得られた成形品は、多量に軽量充填剤が配
合されたものであつても成形品表面には該充填剤
が現れず、美麗な外観を示し、かつ、充填剤の脱
離による耐摩耗性の低下も示さず、極めて経済性
の高いものであることを知り本発明を完成するに
到つた。本発明に用いられる軽量塩化ビニ樹脂組成物に
は平均重合度（）が400〜4000のPVCが用いら
れる。PVCが（）＜400の場合は機械的物性が
劣り、（）＞4000の場合には加工性（流動性）
の低下が著しくなる割には機械的物性の向上が少
くいずれも実用的でない。ここで、PVCとは塩
化ビニル単独重合体のみならず、塩化ビニルを主
体とする（塩化ビニルを50重量％以上含有する）
他のビニルモノマーとの共重合体をも意味する。
塩化ビニルを主体とする共重合体に使用し得る他
のビニルモノマーとしては、塩化ビニリデン、酢
酸ビニル、アクリル酸そよびそのエステル、メタ
クリル酸およびそのエステル、アクリロニトリ
ル、マレイン酸およびそのエステル、無水マレイ
ン酸、フマル酸およびそのエステル、、エチレン、
プロピレン等のα−オレフイン、ビニルエーテ
ル、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレー
ト等が例示される。更に、このPVCは、塩化ビ
ニルを主成分とする限りにおいて上記単独重合体
もしくは共重合体と他の樹脂との混合物であつて
もよい。そのような他の樹脂としては、ポリ塩化
ビニリデン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、
NBR、SBR、ABS、MBS、塩素化ポリエチレ
ン、ポリウレタン等比較的PVCと相溶性の良い
樹脂が例示される。本発明に用いられる軽量塩化ビニル樹脂組成物
には、比重が0.8以下、粒径300ミクロン以下、圧
縮強度70Kg／cm²以上の軽量充填剤が配合される。
比重が0.8を超すと、該組成物の軽量化への寄与
が少なく、軽量化のために多量に配合すれば得ら
れる成形品の機械的強度の低下をもたらし好まし
くない。粒径が300ミクロンを超すと、成形機や
金型に詰りを生じたり成形品の表面に肌荒れが生
じたりして好ましくない。又、圧縮強度が70Kg／
cm²未満では成形時に粒子の破壊が生じ軽量化の効
果が減少するので好ましくない。好ましく用いら
れる軽量充填剤としては、ホウケイ酸ガラス、ア
ルミナケイ酸ガラス、石英、ソーダ石灰ケイ酸ガ
ラス、苦土石灰ケイ酸ガラス等を素材とする微小
中空球が例示される。このような軽量充填剤は、
後記の可塑剤配合量にも依るが、前記PVC100重
量部に対し５〜100重量部配合される。すなわち、
それぞれの配合量は可塑剤30〜60重量部では軽量
充填剤５〜60重量部、可塑剤60〜150重量部では
軽量充填剤５〜100重量部を配合することが出来
る。軽量充填剤の配合量が上記の範囲より少ない
と軽量化への寄与が少なく、上記範囲を超えると
加工性（流動性）が著しく低下するので好ましく
ない。本発明に用いる軽量塩化ビニル樹脂組成物には
PVC100重量部に対し30〜150重量部の可塑剤が
配合される。使用する可塑剤には特別な制限は無
く、PVCに通常配合される可塑剤が単独である
いは混合して使用できる。このような可塑剤の例
として、ジオクチルフタレート等のフタル酸エス
テル系可塑剤、ジオクチルアジペート等のイジピ
ン酸エステル系可塑剤、トリクレジルフオスフエ
ート等のリン酸エステル系可塑剤、１，３−ブチ
レングリコールアジペート等のポリエステル系可
塑剤、更にはエポキシ化大豆油等のエポキシ系可
塑剤が挙げられる。可塑剤の配合量が、30重量部
未満では得られる成形品が硬く、150重量部を超
すと可塑剤が成形品の表面に滲み出るようになり
いずれも好ましくない。本発明に用いられる軽量塩化ビニル樹脂組成物
にはPVCに通常配合される安定剤、紫外線吸収
剤、滑剤、顔料、加工助剤等を本発明の目的を阻
害しない範囲で配合することができる。本発明に用いられる軽量塩化ビニル樹脂組成物
は、上記PVC、軽量充填剤、可塑剤、安定剤、
その他の添加剤を公知の混合装置を用いて混合し
て得られる。混合装置としては、リボンブレンダ
ー、Ｖ型ブレンダー、ヘンシエルミキサー（商
標）等が使用でき、更には、単軸あるいは二軸の
押出機を用いて混練造粒しても良い。本発明の射出成形方法の対象となる成形品は、
その主な部分が２cm以上の厚みを有する成形品で
ある。成形品の厚みが２mm未満では本発明の目的
とするスキン層の形成が難しい。このような成形
品を得るための金型は、キヤビテイーの大きさ、
形状、構造には特別の制限はないが、樹脂の注入
孔（所謂ゲート）の形状が断面積が0.2〜３mm²
（好ましくは0.5〜２mm²）、長さが１〜５mmのピン
ポイントゲートであることが必要である。ピンポ
イントゲート以外の形式のゲート、例えばフアン
ゲート、リングゲート、フイルムゲート、ダイレ
クトゲート等をもつ金型では成形条件を種々変更
しても明瞭なスキン層の形成が見られない。ピン
ポイントゲートの断面積が0.2mm²未満であると、
摩擦による軽量充填剤の破壊や樹脂の金型内への
充填不充分（所謂シヨートシヨツト）の原因とな
り、また３mm²を超すとスキン層の形成が不明確と
なる。ゲート長が１mm未満ではスキン層が形成さ
れず、５mmを超すと軽量充填剤の破壊が起りやす
くなり成形品の比重が大きくなる。本発明の方法を実施するには通常の射出成形
機、例えばプランジヤー式、インラインスクリユ
ー式、スクリユープリプラ式等の射出成形機を用
いることが出来る。このような成形機と前記の金
型を用いて前記の軽量化塩化ビニル樹脂組成物よ
り成形品を得るに当り、成形条件としてゲート部
における溶融樹脂の線速度を５×10²〜２×10³
cm／secの範囲内とする必要がある。このような
樹脂の線速度は成形機のノズル部における樹脂温
度を160〜200℃、射出圧力を40Kg／cm²以上の範囲
で適宜選択することにより達成できる。成形時の
ゲート部における樹脂の線速度が５×10²cm／sec
未満ではスキン層の形成はみられず、２×10³
cm／secを超すとスキン層の形成が不明瞭となり、
かつ、成形品の表面にかすれ模様や艶斑等が発生
し好ましくない。なお、上記樹脂の線速度はキヤビテイーの容積
をゲート断面積と射出時間の積で除して求めたも
のである。ｖ＝Ｖ／（Ｓ・ｔ）ｖ：線速度（cm／sec）Ｖ：キヤビテイ容積（cm³）Ｓ：ゲート部断面積（cm²）ｔ：射出時間（sec）実施例および比較例によつて本発明を更に説明
する。なお、各例で用いた機器および物性の測定
法は以下の通りである。 (1) 射出成形機：新潟鉄工所製350S／550型最大
型締圧550t (2) 金型(A) 角プレート（100×100×10mm）用金
型金型(B) 円板（126mmφ×５mm）用金型、ゲ
ート部が交換可能 (3) スキン層の形成判定：整形した試料変（およ
びスプルー部、ランナー部の樹脂片を）ナイフ
で数ケ所切開し、スキン層の有無を目視で観察
し、試料片全体にスキン層が形成されているも
のを○、部分的にスキン層が形成されているも
のを△、スキン層の形成されていないものを×
と判定した。 (4) 比重：成形した試料片から20×30mmの試験片
（厚さは試料片自身の厚さ）を切り取り、
ASTM Ｄ 792に依り測定。 (5) 耐摩耗性：新フオード摩耗テストに依り、湿
式10000回、乾式5000回の摩擦を行つた後、外
観の変化を目視で観察し、変化なしを良、変化
ありを不良と判定した。 (6) 外観：成形した試料片の表面を目視で観察
し、フラツシユ、シルバーストリーク、流れ模
様、カスレ等の外観異常の全くないものを◎、
僅に異常のあるものを△、表面の大部分に異常
のあるものを×と判定した。実施例１、２比較例１、２平均重合度800のPVC（チツソ(株)製、商品名ニ
ポリツトSR）100重量部に、DOP60重量部、エ
ポキシ化大豆油3.0重量部、軽量充填剤（アルミ
ナシリケート系微小中空球、比重0.7、平均粒径
130ミクロン、圧縮強度70Kg／cm²）25重量部、Ba
−Zn系複合安定剤2.5重量部およびカーボンブラ
ツク2.0重量部を配合し、ヘンシエルミキサーで
混合した後50mm単軸押出機で混練し、造粒して軽
量塩化ビニル樹脂組成物を得た。この組成物を用い、第１表に示したように成形
温度、射出時間、射出圧力（一次圧）を変えてゲ
ート部での種々の樹脂線速度による射出成形テス
トを行つた。なお金型は前記金型(A)を用いた。得
られた成形品の物性を第１表に併せ示した。実施例３、比較例３〜７平均重合度2500のPVC（チツソ(株)製、商品名ニ
ポリツトCL）100重量部に、DOP100重量部、エ
ポキシ化大豆油3.0重量部、軽量充填剤（アルミ
ナシリケート系微小中空球、比重0.3、平均粒径
170ミクロン、圧縮強度70Kg／cm²）25重量部、Ba
−Zn系複合安定剤2.5重量部およびカーボンブラ
ツク２重量部を配合し、実施例１と同様に混合、
造粒して軽量塩化ビニル樹脂組成物を得た。前記金型(B)のゲート部品を交換することにより
ピンポイントゲート部の断面積および長さを変え
て上記樹脂組成物による射出成形テストを行つ
た。更に、比較のためゲート部をダイレクトゲー
トに変更して射出成形テストを行つた。成形条件
および物性評価の結果を第１表に示した。第１表に示されたように、本発明の方法によれ
ば、その表面に充填剤を含まぬ厚さ0.1〜0.5mmの
スキン層を有し、その結果、表面塗装のいらない
美麗な外観を有し、耐摩耗性、引張強度、引裂強
度等の機械的性質が優れた、軽量化された軟質塩
化ビニル成形品を得ることができる。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１平均重合度400〜4000の塩化ビニル樹脂100重
量部に対して、比重0.8以下、粒径300ミクロン以
下、圧縮強度70Kg／cm²以上の充填剤を５〜100重
量部と、可塑剤30〜150重量部とを配合して成る
軽量化された軟質塩化ビニル樹脂組成物を用いて
射出成形法により成形品を得るに当り、ゲート断
面積が0.3〜５mm²、ゲート長が１〜５mmであるよ
うなピンポイントゲートから、このゲート部にお
いて５×10²〜２×10³cm／secの線速度で樹脂を
キヤビテイー内に充填し、厚みが２mm以上の成形
品を得ることを特徴とする射出成形方法。