JPH075809B2

JPH075809B2 - 粉体成形用塩化ビニル系樹脂組成物

Info

Publication number: JPH075809B2
Application number: JP2008062A
Authority: JP
Inventors: 誠規矢田; 行洋小川; 孝夫野村; 芳朗梅本
Original assignee: Zeon Kasei Co Ltd; Toyota Motor Corp; Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp; Zeon Kasei Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1990-01-17
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPH03212440A

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、ABS
樹脂、ペーストPVC等が使用されており、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ず、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ができな
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が利
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、顔料等を加熱ジャケットの
あるブレンダーや高速回転ミキサーでドライブレンドし
て製造しており、また、粉体流動性を向上させるため
に、ド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推積し、金型面を汚染すると
いういわゆる金型汚染が問題となる。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。

この不要な艶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
浄したりショットブラスト等により機械的に洗浄したり
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
下させるばかりでなく、金型面に化学研磨や機械研磨を
施すことになるため、結局はしぼ浅現象を生じさせるこ
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が
伸びるので所定の寸法が得られない。

脱型性を向上させるためには、一般に金属石鹸系の安定
剤が使用されている。

しかしながら、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、そのため、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が発
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ッ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）の大きいことが必要となる。

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が低いので、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、金型汚染が生じ難く、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重量部およ
び、可逆剤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（RC
OO）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10〜20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のに脱
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
なるが、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℃以下であるので、塩化ビニル系樹脂とド
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
造のモデルとしては、［金型面−（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］
を想定することができる。

このようなモデルによれば、概ね50〜80℃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（ii）層または（ii
i）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が
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量については、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、たとえば、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ができる。

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ができる。

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が９〜11
のジアルキルフタレート等のフタル酸エステル類；トリ
−ｎ−オクチルトリメリテート、トリ−２−エチルヘキ
シルトリメリテート、トリデシルメリテート、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
よりド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）実施例１〜11（比較例１〜８）＜組成物の製造＞容量75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、加熱攪拌
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PV
C（日本ゼオン製、ゼオン131C）を添加し、均一分散さ
せた後に取り出して40メッシュの篩でふるった。得られ
た樹脂組成物（実施例１〜11）は、すべてサラサラして
流動性の良好な粉体であた。

また、表１および表３の配合物を使用して、実施例と同
様に比較のための樹脂組成物（比較例１〜８）を製造し
た。

＜評価＞（ｉ）脱型性実施例１〜11および比較例１〜８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750
mm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た。この場合、金型としては、
ニッケル製でしぼ模様のある電鋳金型を使用した。ま
た、成形条件としては、オイル加熱により金型が240℃
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、速度約200mm/秒、角度60度で金型から剥離させ、
そのときの力（脱型力）を測定することにより脱型性を
評価した。

（ii）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
得たシートのグロス値と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
金型汚染の度合が大きいと評価した。

（iii）耐アミン性上記（ｉ）で得た成形シートに半硬質発泡ウレタンを10
mm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、グ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。

実施例12〜17（比較例９〜11）実施例１〜11、比較例１〜８と同様の方法で、表５に示
す各種配合剤に表６に示す配合物を添加して樹脂組成物
を得た。得られた樹脂組成物は、実施例１〜11等で得ら
れたものと同様、全てサラサラして流動性の良好な粉体
であった。これらの樹脂組成物も、前記評価と同様の方
法で（ｉ）脱型性（ii）金型汚染性、および（iii）成
形性を評価した。そ結果を示したものが表７である。

実施例１〜11と同様に、この発明の実施例12〜17の樹脂
組成物は、優れた効果を奏することがわかる。

（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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小川行洋神奈川県川崎市川崎区夜光１丁目２番１号日本ゼオン株式会社研究開発センター内 (72)発明者野村孝夫愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者梅本芳朗愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開昭50−102644（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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、および可塑剤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。
【請求項２】塩化ビニル系樹脂100重量部に対し過塩素
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。