JPH04348151A - 軟質塩化ビニル樹脂組成物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，実用温度範囲が広く，
耐熱性，耐寒性，長期耐久性能に優れた，軟質塩化ビニ
ル樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来技術】従来，軟化塩化ビニル樹脂は，強靱で軟燃
性等に優れるため，ステアリングホイールパッド，アシ
ストグリップ等の自動車用部材，ホース，フィルム，レ
ザー，ガスケット，電線被覆材等に広く利用されている
。上記自動車用部材のうち，例えばステアリングホイー
ルパッド用の軟質塩化ビニル樹脂は，耐熱性，耐移行性
，低揮発性に優れた材料であることが要求される。一方
，最近安全性向上の観点から，新規仕様のステアリング
ホイールパッドにエネルギー吸収機構，エアーバッグ機
構が採用され，低温領域においてもステアリングホイー
ルパッドが脆化することなく可撓性に富むことが要求さ
れる。即ち，上記部材に，軟質塩化ビニル樹脂が従来よ
り有している特性のほかに，低温領域，例えば−４０℃
付近においても柔軟性を有することが要求される。

【０００３】塩化ビニル樹脂の低温性を改良する手法と
して可塑剤の混合があり，可塑剤の種類，混合量により
ガラス転移点（Ｔｇ）を自由にコントロールできること
が知られている。しかしながら，−４０℃においても低
温柔軟性を付与するためには多量の可塑剤を混合する必
要があり，表面べたつき性，耐熱性，可塑剤のブリード
・揮発性等に問題がある。これらの問題を解決する手法
として可塑性の一部または全量を耐寒性に優れた熱可塑
性エラストマー代替することが知られており，その中で
も特に塩化ビニル樹脂との相溶性から熱可塑性ポリウレ
タン樹脂を混合する提案が多くなされている（特開昭５
５−１１６７４７，５２−１０８４５４，５３−１８６
５６，６０−９２３４５）。

【０００４】しかしながら，これらの手法においても，
耐寒性の改良効果，または耐寒性と耐熱性，耐揮発性，
耐ブリード性とのバランスは未だ不十分であり，実用温
度範囲が広く耐熱性，耐寒性共に優れた材料は未だ見い
出されていない。これらの点に鑑みて本出願人は，塩化
ビニル樹脂に対し熱可塑性ポリウレタン及びセバシン酸
系可塑剤を特定割合混合した軟質塩化ビニル樹脂を，先
に提案している（特願平１−２７９４５５号）。

【０００５】

【解決しようとする課題】ところで，上記軟質塩化ビニ
ル樹脂には次の問題点がある。即ち，上記出願の軟質塩
化ビニル樹脂はガラス転移温度（Ｔｇ）の尺度となるｔ
ａｎδ主分散のピーク温度が−１５℃以下で−４０℃に
おいても材料の脆化は認められず，かつ高温時の引張弾
性率が高い。そのため，従来の軟質塩化ビニル樹脂に比
べ特に−４０℃の低温域から１００℃の高温域において
柔軟性，弾性率等の諸物性に優れる。しかしながら，本
樹脂は熱老化時の揮発減量が大きいため，耐久耐熱性の
要求が厳しい上記新規仕様のステアリングホイールパッ
ド等の機能部品には適用できない。本発明は，かかる上
記問題点に鑑みてなされたもので，−４０℃から１００
℃の実用温度範囲において，柔軟で，かつ耐熱性，耐熱
老化性，耐光性等の長期耐久性能にも優れた，軟質塩化
ビニル樹脂組成物を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は，塩化ビニル樹脂１００重
量部と，脂肪族系の熱可塑性ポリウレタン２０〜１５０
重量部と，下記の化学構造式を有する複合アルキル・フ
タル酸エステル（化学構造式中ｍ，ｎは７〜９）６０〜
１５０重量部とからなることを特徴とする軟質塩化ビニ
ル樹脂組成物にある。

【化１】

【０００７】本発明において，上記塩化ビニル樹脂は，
平均重合度が，例えば７００〜２５００であるものを使
用する。平均重合度が７００未満の場合には，混練性，
分散性が悪く，成形時にフローマーク等を生ずる。一方
，平均重合度が２５００を越えると成形性が悪くなり，
成形品の成形後収縮が大きくなる。また，上記塩化ビニ
ル樹脂としては，架橋レジン，低重合度レジンの併用も
可能である。また，上記塩化ビニル樹脂は，平均重合度
が１０００以上のものが好ましい。この場合には，混練
性，分散性等がより良好となる。

【０００８】また，上記熱可塑性ポリウレタンとしては
，例えばエステル型のポリオールと，脂肪族のイソシア
ネートとによってつくられたものを用いる。具体的な原
料としては，アジピン酸，１，４−ブタンジオールと，
ヘキサメチレジイソシアネートとの組み合わせのものが
ある。該熱可塑性ポリウレタンは，上記塩化ビニル樹脂
１００重量部に対し，２０〜１５０重量部を配合する。 ２０重量部未満の場合には，ｔａｎδ主分散のピーク温
度が十分にシフトしない。一方，１５０重量部を越える
場合には，硬度調整のため可塑剤の量が増え，その結果
，塩化ビニル樹脂と熱可塑性ポリウレタンの粘度差が大
きくなる。そのため，熱可塑性ポリウレタンの分散性が
悪くなる。

【０００９】また，上記複合アルキル・フタル酸エステ
ル（以下複合ＡＰＥで表す）は可塑剤であり，上記化学
構造式を有し，ｍ，ｎが７〜９のものを用いる。上記ｍ
，ｎが７のものは，ジヘクチルフタレート，ｍ，ｎが８
のものはジオクチルフタレートである。またｍ，ｎが１
０以上のものは，多量添加時において耐光ブレードを起
こし好ましくない。上記複合ＡＰＥは，エステルの部分
の直鎖率（ノルマルタイプ）が８０％以上であることが
好ましい。該可塑剤は，上記塩化ビニル樹脂１００重量
部に対し，６０〜１５０重量部を配合する。６０重量部
未満の場合には，成形品の硬度が高くなり，柔軟性に乏
しくなる。一方，１５０重量部を越える場合には，成形
品の硬度が低くなり，ブリードするため，実用性に乏し
くなる。

【００１０】なお，上記組成物には，フィラーを添加す
ることができる。かかるフィラーとしては，例えばタル
ク，マイカ（雲母）焼成クレー，カオリンクレー等の板
状物のものが好ましい。これにより，耐熱性，更に高温
における成形品の変形を防止できる。該フィーラーは，
上記塩化ビニル樹脂１００重量部に対し，例えば１０〜
１００重量部を配合する。１０重量部未満の場合は，成
形品の弾性率等の機械的強度が低下し，成形後収縮が大
きくなる。一方，１００重量部を越えると，成形品の引
張強度，伸び等の物性が低下し，成形性も悪くなる。

【００１１】

【作用及び効果】本発明にかかる軟質塩化ビニル樹脂組
成物においては，特定の軟質塩化ビニル樹脂に特定量の
熱可塑性ポリウレタンを混合することにより，熱可塑性
ポリウレタンが均一に分散され，，軟質塩化ビニル樹脂
独自の機械的強度に熱可塑性ポリウレタンの有する強靱
で弾性等の機械的強度，耐寒性に優れた性質が有効に付
加される。その結果，本組成物のｔａｎδピーク温度は
，−１０℃以下まで下がり−４０℃でも材料の軟質性は
保たれ，かつ高温（１００℃）においても弾性率を一定
の値以上に維持することができ，従来の軟質塩化ビニル
樹脂では得られない特性が見い出される。また，本発明
では脂肪族系の熱可塑性ポリウレタンを使用しているた
め，熱，光の照射により変色しない。

【００１２】更に，本発明においては上記熱可塑性ポリ
ウレタンと，特定の可塑剤を併用することにより耐寒性
（ガラス転移温度）と耐熱性（高温時の弾性率）のバラ
ンスにおいて相乗効果を得ることができる。即ち，耐寒
性と耐熱性は一般的に相反する特性であり，耐寒性の向
上に伴い耐熱性が低下するという負の相関関係にある。 この関係は，上記のごとく軟質塩化ビニル樹脂に熱可塑
性ポリウレタンを混合することによりかなり改善するこ
とができる。しかし，特に可塑剤として直鎖率が８０〜
１００％の複合アルキル・フタル酸エステルを適用した
場合，このバランス特性が極めて優れ，従来技術では予
期しえない耐寒性，耐熱性を有する組成物が得られる。

【００１３】また，更に上記可塑剤の分子量を示すｍ，
ｎが７〜９の場合，耐寒性及び耐熱性とのバランス特性
に加えて，耐熱老化性，耐光性等の長期耐久性能にも極
めて優れた組成物を得ることができる。本組成物におい
て耐寒性／耐熱性の関係に相乗効果が得られる理由とし
て塩化ビニル樹脂，可塑剤，熱可塑性ポリウレタン樹脂
の相互の相溶性が関係していると考えられる。即ち，可
塑剤は主に塩化ビニル樹脂側に吸収され，塩化ビニル樹
脂／可塑剤の均一混合物に熱可塑性ポリウレタンが混合
していると予想される。しかし，明確な理由は明らかで
はないが，上記可塑剤を用いた場合，特に塩化ビニル樹
脂／可塑剤の均一混合物と熱可塑性ポリウレタンの相溶
性が最適となり，熱可塑性ポリウレタンが極めて均一に
混和され，または微細分散しているためと推定される。 以上のごとく，本発明によれば，耐寒性，耐熱性，長期
耐久性に優れた軟質塩化ビニル樹脂組成物を提供するこ
とができる。以上のごとく，本発明によれば，環境温度
差が大きい所（例えば−４０℃〜１００℃）でも使用で
きる，耐熱性，耐寒性に優れた，軟質塩化ビニル樹脂組
成物を提供することができる。

【００１４】

【実施例】以下，本発明にかかる実施例，及び比較例に
つき説明する。各例における成分の配合割合（重量部）
，並びに，各種組成物の常温における硬度，引張強度，
引張伸び，ｔａｎδピーク温度（ガラス転移点Ｔｇの尺
度），１００℃における引張り弾性率（１ｃｍ２　当た
りのダイン値），耐光性，耐熱性の測定結果は，表１〜
表４に示す。

【００１５】また，引張弾性率等の測定値は，テストピ
ース（２×５×５０ｍｍ）を作成して，数回測定した値
の平均値である。また，耐光性は，フェード試験の条件
として８３℃で４００時間照射した結果である。また，
耐熱性は，８０℃で，５００時間処理した後の外観検査
による結果である。表１〜表４中，ＰＶＣは塩化ビニル
樹脂，ＴＰＵは熱可塑性ポリウレタンである。まず，実
施例１１，１２を除くすべての実施例は，ＰＶＣの平均
重合度が１３００に相当するものを使用し，またＰＶＣ
の量を全て１００重量部配合した。一方，比較例におい
ても，上記ＰＶＣは実施例と同様にした。

【００１６】また，熱可塑性ポリウレタンの配合量に関
しては，実施例１〜６以外は脂肪族系のものを，５０重
量部配合した。一方，比較例においては，Ｃ３及びＣ５
以外は５０重量部配合した。Ｃ３は，上記熱可塑性ポリ
ウレタンを配合していない。また，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４，
Ｃ７，Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０については脂肪族系ＴＰＵを
使用した。また，Ｃ６については芳香族系ＴＰＵで，ポ
リオール成分がエーテルのものを使用した。Ｃ５につい
ては脂肪族系ポリウレタン単体を用いた。また，可塑剤
に関しては，ｎ−ＤＯＰ（ノルマル・ジオクチル・フタ
レート，前記化学構造式のｍ，ｎ＝８，花王株式会社製
），又は商品名リネボールフタレート（上記ｍ，ｎ＝７
〜９，ＰＬ１００三菱瓦斯化学株式会社製）を用いた。 また，比較例のＣ４ではリネボールフタレート（ｍ，ｎ
＝９〜１１，ＰＬ２００）（同会社製）を使用し，Ｃ１
ではＤＯＰ（東邦理化株式会社製）を使用した。また，
比較例Ｃ２では，ＤＢＳ（三建化工株式会社製）を使用
した。Ｃ−７は，ＤＯＡ（東邦理化株式会社製）を使用
した。Ｃ８は，リネボールフタレート（上記ｍ，ｎ＝１
０〜１４，ＲＨ１００，同社製）を用いた。 Ｃ９は，ＤＩＤＰ（同社製）を使用した。また，Ｃ１０
ではＤＮＤＰ（花王株式会社製）を用いた。また，Ｃ５
は，可塑剤を使用していない。

【００１７】なお，上記配合の熱可塑性ポリウレタンは
，重合後のペレットを熱入れ処理した後再度ペレット化
したものを使用した。上記熱入れ処理とは，１８０〜２
００℃で押出機等による加熱処理をいう。これにより，
上記熱可塑性ポリウレタンは透明状態となり，軟質塩化
ビニル樹脂との混練加工性が向上する。次に上記の測定
結果について説明する。硬度に関しては，表１及び表２
より知られるごとく，実施例６以外はいずれも６６〜７
４（Ｈｓ）と一定しており，好適な硬度を示した。 なお，実施例６は硬度が８０（Ｈｓ）と若干高い値を示
した。

【００１８】一方，比較例Ｃ５は表３より知られるごと
く，９２（Ｈｓ）であり，ソフト感が失われていること
が判る。次に，ガラス転移点Ｔｇの尺度となるｔａｎδ
主分散のピーク温度に関しては，実施例１〜１２は，−
１７℃〜−４３℃と低く，かなりの低温域まで広がって
いる。これに対し，比較例Ｃ１，Ｃ３，Ｃ９のｔａｎδ
主分散のピーク温度は−１０℃以上と高いため，低温特
性が悪く，材料が脆化状態となることが知られる。そし
て，１００℃における引張弾性率に関しては，実施例は
いずれも実用強度の最低値である１×１０７　ｄｙｎ／
ｃｍ２　を保っているが，好ましくは１．５×１０７　
ｄｙｎ／ｃｍ２　以上の弾性率を保つことが良い。

【００１９】また，耐光性については，実施例の全てが
良好であり，比較例Ｃ４，Ｃ８，Ｃ１０はブリードが発
生し，耐光性に優れなかった。また，耐熱性については
，実施例の全てが良好である。これに対し，比較例Ｃ１
，Ｃ２，Ｃ７は可塑剤の揮発減量が大きく実用性に問題
がある。なお，表中○印は，耐光性，耐熱性良好を示し
，また×印は耐光性，耐熱性の不良を示す。塩化ビニル
樹脂の重合度が１３００，熱可塑性ポリウレタンの配合
量が５０重量部の配合系で可塑剤の種類を変えた場合の
耐寒性（ガラス転移点）と耐熱性（１００℃での引張弾
性率）の関係を図１に示す。

【００２０】図１より知られるごとく，可塑剤として直
鎖率８０〜１００％，分子量を示すｍ，ｎが７〜１１の
アルキル・フタル酸エステルの場合，耐寒性と耐熱性の
バランスが特に良好であり，かつｎ，ｍが７〜９の場合
，耐光性も優れていることが判る。以上により，本発明
によれば，実用温度範囲を，−４０℃以下〜１００℃ま
で広くした，軟質塩化ビニル樹脂組成物を得ることがで
きる。したがって，本例によれば，環境温度差が１４０
℃という広い実用温度範囲において，諸物性の変化が比
較的少なく，かつ，耐熱性，耐寒性，長期耐久性能に優
れた，軟質塩化ビニル樹脂組成物を得ることができる。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】

【表４】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例におけるｔａｎδピーク温度と１００℃
における引張弾性率の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

○．．．実施例， △．．．比較例，

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　塩化ビニル樹脂１００重量部と，脂肪
   族系の熱可塑性ポリウレタン２０〜１５０重量部と，下
   記の化学構造式を有する複合アルキル・フタル酸エステ
   ル（化学構造式中ｍ，ｎは７〜９）６０〜１５０重量部
   とからなることを特徴とする軟質塩化ビニル樹脂組成物
   。 【化１】