JPH08217904A

JPH08217904A - 振動衝撃エネルギー吸収材用組成物及びそれから得られる振動衝撃エネルギー吸収フォーム

Info

Publication number: JPH08217904A
Application number: JP2655295A
Authority: JP
Inventors: Kazuyasu Higashiyama; 和康東山; Hiroaki Furukawa; 博章古川
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 1996-08-27
Anticipated expiration: 2020-01-19
Also published as: JP3610613B2

Abstract

(57)【要約】【目的】臭気を低減し、優れた耐候性、特に振動衝
撃エネルギー吸収性能を有する振動衝撃エネルギー吸収
フォーム及びそれを製造するための組成物を提供する。【構成】ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し
て、一般式（１）で示されるフタル酸エステル１０〜１
００重量部、一般式（２）で示されるフタル酸エステル
１０〜１００重量部及び分解型発泡剤０．３〜１５重量
部からなることを特徴とする振動衝撃エネルギー吸収材
用組成物

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種輸送機器、精密電子
機器、音響機器、建築、スポーツなどの分野において振
動や衝撃を制御することにより、動作反応速度や測定精
度を向上させたり、音質を改良させたり、あるいは快適
性や安全性を増す目的で使用される振動衝撃エネルギー
吸収性能の優れたフォーム及びそれを製造するための組
成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、振動衝撃エネルギー吸収材として
の指標は弾性率が低く、破壊物性等の機械的特性に優
れ、かつ、反発弾性が低くエネルギー吸収能力のある素
材が望まれている。さらに、これらの素材は使用環境温
度付近で性能を発揮するものが望ましく、最も汎用的な
温度は室温付近に相当する。一般的な振動衝撃エネルギ
ー吸収材としてはブチルゴムが最もよく使用されてい
る。また、最近ではポリノルボルネンや特殊なウレタン
系エラストマーなどがより高性能であることが見い出さ
れ注目されている。しかし、これらの素材は加工性、成
形性に問題を有し、その使用範囲が限られていた。

【０００３】さらに、振動衝撃エネルギー吸収材として
その応用範囲を広げる方法に低硬度化、すなわち弾性率
を低下させることが挙げられ、その方法としてフォーム
化が代表的な方法であるが、前記の素材はフォーム化に
よる弾性率の低下が困難であったり、可能であっても振
動衝撃エネルギー吸収性能の指標となる反発弾性が十分
に低くないものであった。

【０００４】一方、ポリ塩化ビニル樹脂は５大汎用樹脂
の一角として長い歴史があり経済性はもとよりほとんど
の成形加工法が確立している。しかも非晶性樹脂である
こと、無機・金属充填材や軟化剤との複合化が容易であ
ることなどの長所を有している。ところが、これに代表
的な可塑剤であるジ−２−エチルヘキシルフタレート
（以下、ＤＯＰという）を添加するとその反発弾性は高
くなり、振動衝撃エネルギー吸収材としては適さなくな
り、この傾向はフォーム化しても同様であった。

【０００５】そのため、特開平４−５７８３５号公報
に、ポリ塩化ビニル系樹脂に所定のフタル酸エステル及
び／又は所定のリン酸エステルよりなる振動衝撃吸収フ
ォームが開示されている。しかし、これらのフォーム
も、異臭を放つ、耐候性が低い等の問題を有するため、
近年、フォームに対する性能向上の要求、使用環境の広
範化に対する要求の高まりとともに、要求を満足させる
十分な性能を有する素材とはいえなくなりつつある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリ塩化ビ
ニル樹脂の有する特徴を生かしながら、臭気を低減し、
優れた耐候性、特に振動衝撃エネルギー吸収性能を有す
る振動衝撃エネルギー吸収フォーム及びそれを製造する
ための組成物を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような現状に鑑
み、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、ポリ塩化ビニ
ル系樹脂と特定の成分からなる組成物を見出し、それよ
りなるフォームが臭気を低減し、優れた耐候性、特に振
動衝撃エネルギー吸収性能を有すること見いだし、本発
明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明はポリ塩化ビニル系樹脂
１００重量部に対して、下記一般式（１）で示されるフ
タル酸エステル１０〜１００重量部、下記一般式（２）
で示されるフタル酸エステル１０〜１００重量部及び分
解型発泡剤０．３〜１５重量部からなることを特徴とす
る振動衝撃エネルギー吸収材用組成物、該組成物であっ
て、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して一般式
（３）で示されるリン酸エステルを５〜３０重量部含ん
でなる振動衝撃エネルギー吸収材用組成物及び該組成物
より得られる振動衝撃エネルギー吸収フォームを要旨と
するものである。

【０００９】

【化３】

【００１０】

【化４】

【００１１】Ｒ₁〜Ｒ₃：それぞれ単環式炭化水素Ｒ₄：炭素数１〜６の炭素鎖からなるアルキル基Ｒ₅〜Ｒ₇：それぞれ芳香族単環式炭化水素以下、その詳細について説明する。

【００１２】本発明で用いるポリ塩化ビニル系樹脂とし
ては、塩化ビニル含有重合体であれば特に限定するもの
ではなく、塩化ビニル単独重合樹脂、塩素化塩化ビニル
樹脂、塩化ビニル単量体と共重合し得るすべての単量体
のうち１つ以上と塩化ビニル単量体とのランダム共重
合、ブロック共重合して得られる塩化ビニル共重合体又
はポリ塩化ビニルペースト樹脂等の一般にポリ塩化ビニ
ル系樹脂として認識され得るものが挙げられるが、特に
フォームを得るためには壁紙やクッションフロアとして
用いられるポリ塩化ビニルペースト樹脂が望ましい。ま
た、これらの樹脂は２種以上の混合物として使用するこ
ともできる。

【００１３】塩化ビニル単量体と共重合し得る単量体と
して、塩化ビニル単量体と共重合し得る単量体であれば
いかなるものでもよく、例えばエチレン、プロピレン、
ブテン、ペンテン−１、ブタジエン、スチレン、α−メ
チレンスチレン、アクリロニトリル、塩化ビニリデン、
シアン化ビニリデン；メチルビニルエーテル等のアルキ
ルビニルエーテル類；酢酸ビニル等のカルボン酸ビニル
エステル類；メトキシスチレン等のアリールエーテル
類；ジメチルマレイン酸等のジアルキルマレイン酸類；
フマル酸ジメチルエステル等のフマル酸エステル類；Ｎ
−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルシラン
類；アクリル酸ブチルエステル等のアクリル酸アルキル
エステル類；メタクリル酸メチルエステル等のメタクリ
ル酸アルキルエステル類等を挙げることができる。

【００１４】本発明における一般式（１）の構造を有す
るフタル酸エステルとは、Ｒ₁、Ｒ₂がそれぞれ炭素数３
〜８の単環式炭化水素からなる化合物であり、Ｒ₁、Ｒ₂
は同一でも異なっていてもよく、環上の水素は他の置換
基に置換されていてもよい。そして、そのような化合物
としては、例えばジシクロヘキシルフタレ−ト（ＤＣＨ
Ｐ）、ジメチルシクロヘキシルフタレ−ト、ジフェニル
フタレ−ト等が挙げられるが、好ましくは液状であると
いう点から取り扱いやすいジメチルシクロヘキシルフタ
レ−トが用いられる。

【００１５】これら一般式（１）の構造を有するフタル
酸エステルは、ポリ塩化ビニル系樹脂に振動衝撃エネル
ギー吸収性能を付与するものであるが、ポリ塩化ビニル
系樹脂に対する可塑化効率が低いため、室温付近で性能
を発現させることが困難であるという問題を有する。

【００１６】一般式（１）の構造を有するフタル酸エス
テルの添加量としては、加工性・経済性に優れる点か
ら、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１０重
量部以上１００重量部以下、特に４０重量部以上９０重
量部以下が好ましい。添加量が１０重量部未満では反発
弾性を低下させる効果に乏しく、１００重量部を超えて
も最低反発弾性を低温側へ下げる効果は乏しいうえに、
ブリートアウトする可能性があり好ましくない。

【００１７】一般式（２）の構造を有するフタル酸エス
テルは、Ｒ₃が炭素数３〜８の単環式炭化水素からな
り、Ｒ₄が炭素数１〜６の炭素鎖からなるアルキル基で
構成された化合物である。そして、そのような化合物と
しては、例えばブチルベンジルフタレート、エチルベン
ジルフタレート、ブチルヘキサヒドロベンジルフタレー
ト等が挙げられるが、好ましくは可塑化効率に優れ、最
低反発弾性を高めることがない点からブチルベンジルフ
タレートである。

【００１８】これら一般式（２）の構造を有するフタル
酸エステルは、無臭であり、耐候性に優れる上に、ポリ
塩化ビニル系樹脂に対する可塑化効率にも優れるが、振
動衝撃エネルギー吸収性能を付与する点では劣るもので
ある。

【００１９】一般式（２）の構造を有するフタル酸エス
テルの添加量としては、加工性・経済性に優れる点から
ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１０重量部
以上１００重量部以下、さらに振動衝撃エネルギー吸収
性能の指標である反発弾性を高めないためには１０重量
部以上７０重量部以下が好ましい。添加量が１０重量部
未満では可塑化が十分でなく、１００重量部を超える場
合には、特に室温付近での振動衝撃エネルギー吸収性能
が十分でない上、ブリートアウトする可能性があり好ま
しくない。

【００２０】フォームを得るための発泡剤には、溶剤型
発泡剤及び分解型発泡剤が挙げられるが、本発明におい
ては、取り扱い性に優れること及び本発明のフォームを
製造する方法に適していることから分解型発泡剤である
ことが好ましい。このような分解型発泡剤としては、例
えばアゾ化合物、ニトロソ化合物、スルホニル化合物等
の有機系発泡剤又は重炭酸ソーダ、炭酸アンモニウム等
の無機系発泡剤等が挙げられるが、特に、アゾジカルボ
ンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、Ｎ，Ｎ´−ジ
ニトロソペンタメチレンテトラミン、４，４´−オキシ
ビスベンゼンスルホニルヒドラジッドなどの有機系発泡
剤であることが好ましい。

【００２１】本発明において用いられる分解型発泡剤の
添加量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して
０．３重量部以上１５重量部以下用いることが望まし
く、さらに１重量部以上１０重量部以下用いることが好
ましい。添加量が０．３重量部未満では発泡倍率が乏し
く弾性率を低下させることが困難であり、１５重量部を
超えても発泡倍率を上げる意味はない。

【００２２】本発明の振動衝撃エネルギー吸収材用組成
物には、それより得られる振動衝撃エネルギー吸収フォ
ームの振動衝撃エネルギー吸収性能を高めることを目的
として、一般式（３）の構造を有するリン酸エステルを
加えることができる。

【００２３】一般式（３）の構造を有するリン酸エステ
ルは、Ｒ₅〜Ｒ₇がそれぞれ炭素数６〜９の芳香族単環式
炭化水素からなる化合物であり、Ｒ₅〜Ｒ₇は同一または
異なっていてもよく、環上の水素は他の置換基に置換さ
れていてもよい。そのような化合物としては、例えばト
リクレジルホスヘート（ＴＣＰ）、トリキシレニルホス
ヘート（ＴＸＰ）などが挙げられ、振動衝撃エネルギー
吸収性能に優れるトリキシレニルホスヘートが好ましく
用いられる。

【００２４】これら一般式（３）の構造を有するリン酸
エステルは、ポリ塩化ビニル系樹脂に対する可塑化効
率、振動衝撃エネルギー吸収性能に優れるが、消毒臭の
ような匂いを有する上に耐候性を低下させるという問題
を有する。

【００２５】従って、一般式（３）の構造を有するリン
酸エステルの添加量としては、加工性・経済性に優れ、
異臭の発生や耐候性の低下を抑制できる点からポリ塩化
ビニル系樹脂１００重量部に対して５重量部以上３０重
量部以下、さらに好ましくは５重量部以上２０重量部以
下であることが好ましい。

【００２６】本発明の振動衝撃エネルギー吸収材用組成
物よりなる振動衝撃エネルギー吸収フォームは、振動衝
撃エネルギー吸収材として優れることから、そのフォー
ムの有する最低反発弾性が５％以下であることが好まし
い。

【００２７】本発明でいう最低反発弾性とは、ＪＩＳ
Ｋ６３０１に準じて１０〜４０℃の温度範囲で測定した
時の最も低い反発弾性をいう。反発弾性は、振動衝撃エ
ネルギー吸収性能の指標の１つであり、低反発性材料
は、外部から加えられる歪エネルギーを高分子の分子内
摩擦により熱として散逸することによりエネルギーを吸
収する。よって、反発弾性の小さい材料ほど振動衝撃エ
ネルギー吸収性能に優れる。また、高分子材料の場合、
反発弾性に温度依存性を有するのが一般的である。よっ
て、高分子材料を振動衝撃エネルギー吸収材としてその
効果を最大限に利用するためにはその使用温度付近（特
に室温付近）で最低反発弾性を示すように材料設計する
ことが好ましい。

【００２８】本発明の振動衝撃エネルギー吸収材用組成
物よりなる振動衝撃エネルギー吸収フォームの製造方法
としては、本発明の振動衝撃エネルギー吸収材用組成物
を用い一般的にフォームの製造方法として知られている
製造方法により製造することができる。その製造方法と
しては、例えば従来のポリ塩化ビニル樹脂の成形加工法
であるカレンダー加工、押し出し加工、射出成形、発泡
成形等の手法により自由に成形加工することができ、特
に、ポリ塩化ビニルペースト樹脂とこれら可塑剤等を混
合し、一旦ゾル状にしたものを基材の上に塗布して発泡
炉にて発泡させて得ることができる。

【００２９】本発明による振動衝撃エネルギー吸収材用
組成物及び振動衝撃エネルギー吸収フォームには、その
性能を低下させない程度にポリ塩化ビニル樹脂に通常添
加されるＤＯＰ、ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）等の
可塑剤、炭酸カルシウム，タルク等の無機充填材、三酸
化アンチモン，ホウ酸亜鉛等の難燃剤、マイカ，グラフ
ァイト等といった振動エネルギー吸収材によく用いられ
るフレーク状充填材等を必要に応じて添加することがで
きる。

【００３０】また、本発明により得られた振動衝撃エネ
ルギー吸収フォームは、精密電子機器・精密測定機器等
のように振動によりその精度に影響が生じるような機器
の支持部材、パッキング・ガスケット等の固定部材、音
響機器等の積層部材やシャーシなどに使用できる。さら
に自動車や産業機器などの振動の激しい部位に直接貼り
付けて振動を抑制したり、精密機器の脚部に用いて床か
らの振動の伝ぱんを防止する目的で使用されるほか、ス
テンレス鋼板やアルミ板等の金属材料を始めとする木
材、無機材料等の他材料と複合して用いることもでき
る。

【００３１】

【実施例】以下に本発明を実施例を用いて説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

【００３２】実施例及び比較例に示された組成物よりな
るフォームは、以下に示す評価方法により評価を行っ
た。

【００３３】〜反発弾性〜実施例及び比較例で得られたフォームを直径２９ｍｍの
直円柱形に打ち抜き、それを３枚積層した試験体を準備
し、この試験体をＪＩＳＫ６３０１に準じて反発弾性
の測定を行った。なお、試験体は恒温槽内に静置し、１
０〜４０℃まで試験体を５℃ずつ加温していき、所定温
度に達した試験体を取り出し、測定を行った。さらに同
様の操作を１０〜４０℃の範囲で繰り返し、最も反発弾
性の低くなる温度を調べた。その時の反発弾性を最低反
発弾性とした。

【００３４】ここで、反発弾性の小さい材料ほど振動衝
撃エネルギー吸収性能に優れる。

【００３５】〜臭気〜実施例及び比較例で得られたフォームの匂いを直接嗅ぐ
ことにより、異臭の有無を確認した。

【００３６】〜耐候性〜実施例及び比較例で得られたフォームを紫外線と湿潤に
対する選別評価装置（（株）東洋精機製作所製、商品名
ＡＴＬＡＳ−ＵＶＣＯＮ）に取り付け、５０℃にて、紫
外線暴露８時間−湿潤暴露４時間のサイクルでの耐候性
試験を総計２００時間行い、その時のシート表面の変化
を観察した。

【００３７】実施例１〜７塩化ビニル樹脂（東ソ−（株）製、商品名リュ−ロンペ
ーストＲ−７２５）、ジメチルシクロヘキシルフタレー
ト（ヘンケル白水（株）製、商品名エデノール３４
４）、ブチルベンジルフタレート（（株）大八化学工業
所製；ＢＢＰ）、トリキシレニルホスヘート（（株）大
八化学工業所製；ＴＸＰ）、安定剤（旭電化工業（株）
製、商品名ＦＬ−２１）、難燃剤として三酸化アンチモ
ン（日本精鉱（株）製、商品名ＡＴＯＸ−Ｓ）、発泡剤
としてアゾ系化合物（永和化成工業（株）製、商品名Ａ
Ｃ＃Ｒ、）をそれぞれ表１に示す配合割合で混合した。
得られたゾル状物を通常ペーストポリ塩化ビニル樹脂の
加工法として知られているスプレッドコーティングによ
るナイフコーティングにより離型紙の上に１ｍｍ厚みで
コートし、２００℃の雰囲気にて発泡させ、目的の発泡
体を得た。

【００３８】それぞれ得られたフォームの評価結果を表
３に示す。

【００３９】表３に示すように、それぞれ得られたフォ
ームは、異臭がなく、耐候性及び室温付近における振動
衝撃エネルギー吸収性に優れるものであった。

【００４０】比較例１〜８実施例で用いた材料をそれぞれ表２に示す配合割合で混
合し、実施例に従って目的の発泡体を得た。なお、比較
例６、７で得られたフォームは表面のべたつきが激し
く、比較例８で得られたフォームは過発泡のため表面荒
れが激しく、かつガスぬけにより薄いシート状になり、
ともに評価前の段階で実用上問題を有する状態であっ
た。

【００４１】それぞれ得られたフォームの評価結果を表
３に示す。

【００４２】表３に示すように、それぞれ得られたフォ
ームは、臭気、耐候性及び室温付近における振動衝撃エ
ネルギー吸収性のバランスに劣り、実用上問題を有する
ものであった。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】

【表３】

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればポリ塩化ビニル系樹脂に特定のフタル酸エステ
ル及び分解型発泡剤，または特定のフタル酸エステル、
リン酸エステル及び分解型発泡剤よりなる組成物を発泡
させることにより異臭がなく、耐候性に優れた振動衝撃
エネルギー吸収フォームが得られる。

【００４７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し
て、下記一般式（１）で示されるフタル酸エステル１０
〜１００重量部、下記一般式（２）で示されるフタル酸
エステル１０〜１００重量部及び分解型発泡剤０．３〜
１５重量部からなることを特徴とする振動衝撃エネルギ
ー吸収材用組成物。【化１】Ｒ₁〜Ｒ₃：それぞれ単環式炭化水素Ｒ₄：炭素数１〜６の炭素鎖からなるアルキル基
【請求項２】請求項１に記載の振動衝撃エネルギー吸収
材用組成物であって、更に、ポリ塩化ビニル系樹脂１０
０重量部に対して下記一般式（３）で示されるリン酸エ
ステル５〜３０重量部を含んでなることを特徴とする振
動衝撃エネルギー吸収材用組成物。【化２】Ｒ₅〜Ｒ₇：それぞれ芳香族単環式炭化水素
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の振動衝撃エ
ネルギー吸収材用組成物から得られる振動衝撃エネルギ
ー吸収フォームであって、該フォームの有する最低反発
弾性が５％以下であることを特徴とする振動衝撃エネル
ギー吸収フォーム。