JPH05132603A - 硬質塩素化、ポリ塩化ビニル化合物及びそれに由来する製品 - Google Patents
硬質塩素化、ポリ塩化ビニル化合物及びそれに由来する製品Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は改善された特性の組合せを示す、改
善された熱可塑性製品の提供を目的とする。 【構成】 本発明は、約63〜70重量%の塩素を含む
塩素化ポリ塩化ビニル(CPVC)(該塩素化ポリ塩化
ビニルポリマーは約0.4〜1.6の固有粘度を有すポ
リ塩化ビニルポリマーに由来する)、ゴム状のポリジエ
ンと1又は複数の硬化モノマーとの▲高▼ゴムグラフト
コポリマー(該グラフトコポリマーは、64以下のショ
アーD硬度を有する▲高▼ゴムABSグラフトコポリマ
ー及び42以下のショアーD硬度を有する▲高▼ゴム非
ABSポリジエンより成るグループの少なくとも1種か
ら選ばれる)、約30〜40重量%の塩素を含む塩素化
ポリエチレン、並びに該CPVCのための安定剤を含ん
で成る配合物に関する。
善された熱可塑性製品の提供を目的とする。 【構成】 本発明は、約63〜70重量%の塩素を含む
塩素化ポリ塩化ビニル(CPVC)(該塩素化ポリ塩化
ビニルポリマーは約0.4〜1.6の固有粘度を有すポ
リ塩化ビニルポリマーに由来する)、ゴム状のポリジエ
ンと1又は複数の硬化モノマーとの▲高▼ゴムグラフト
コポリマー(該グラフトコポリマーは、64以下のショ
アーD硬度を有する▲高▼ゴムABSグラフトコポリマ
ー及び42以下のショアーD硬度を有する▲高▼ゴム非
ABSポリジエンより成るグループの少なくとも1種か
ら選ばれる)、約30〜40重量%の塩素を含む塩素化
ポリエチレン、並びに該CPVCのための安定剤を含ん
で成る配合物に関する。
Description
【0001】本発明は、改善された特性の組合せを示す
改善された熱可塑性製品に関する。特に、押出品とし
て、固有の強度のバランス、加熱ひずみ温度、低温度の
延性及び応力破断の性質を示す、後塩素化(post−
chlorinated)ポリ塩化ビニル化合物を開示
する。押出形材として、該化合物はCPVC硬質熱可塑
性化合物についてのASTM−D2846のもとでの規
定階級分類(cellclassification)
基準に合う。
改善された熱可塑性製品に関する。特に、押出品とし
て、固有の強度のバランス、加熱ひずみ温度、低温度の
延性及び応力破断の性質を示す、後塩素化(post−
chlorinated)ポリ塩化ビニル化合物を開示
する。押出形材として、該化合物はCPVC硬質熱可塑
性化合物についてのASTM−D2846のもとでの規
定階級分類(cellclassification)
基準に合う。
【0002】後塩素化ポリ塩化ビニル(CPVC)は、
ポリ塩化ビニルよりもより高い加熱ひずみ温度(HD
T)において優れ、そしてこれは熱湯管及びとりわけ特
に圧力管、廃ガス管、ダクト、貯蔵タンク、建築材料に
利用される熱可塑性化合物のための出発材料である。
ポリ塩化ビニルよりもより高い加熱ひずみ温度(HD
T)において優れ、そしてこれは熱湯管及びとりわけ特
に圧力管、廃ガス管、ダクト、貯蔵タンク、建築材料に
利用される熱可塑性化合物のための出発材料である。
【0003】このような利用に適切に働くため、CPV
Cは一般にバランスのとれた特性となるためにいろいろ
な配合物の中で特に強化剤及び流動性を高める添加物と
配合される。ある特定の利点のために選ばれる各添加物
は、これに関連するその他の特性への望まくない影響を
しばしば伴う。拮抗的な関係が、以下の添加物と特性と
の間に見られる。
Cは一般にバランスのとれた特性となるためにいろいろ
な配合物の中で特に強化剤及び流動性を高める添加物と
配合される。ある特定の利点のために選ばれる各添加物
は、これに関連するその他の特性への望まくない影響を
しばしば伴う。拮抗的な関係が、以下の添加物と特性と
の間に見られる。
【0004】 強化剤 対 溶融流 〃 対 加熱ひずみ温度 ″ 対 引張弾性率 〃 対 動的熱安定性 〃 対 耐候性 流れ強化剤 対 引張弾性率 〃 対 低温度胞性 〃 対 引張強度 〃 対 加熱ひずみ温度
【0005】CPVCの改良に見られる制限を解決する
試みが当業界において明らかにされている。米国特許第
3,299,182号は、ハロゲン化ポリオレフィンと
CPVC、特に塩素化された実質的に直鎖状のポリエチ
レンとの配合(CPE)を開示している。好ましいCP
Eは約30〜40重量%の塩素を含み、そしてそれらは
CPVC100重量部(pbw)当り約2〜10重量
部、好ましくは5〜8部で存在する。CPEとCPVC
の配合物は階級分類2−3−4−4−7のもとで、AS
TM−D1784の基準を満足しないことがわかってい
る。CPVC配合物についてのASTM−D1784の
もとでの階級分類2−3−4−4−7を満足せしめる最
低基準は、1インチのノッチ(切り込み)当り1.5f
t・lbf(80.1J/mノッチ)以上のノッチ付ア
イゾッド衝撃強度、7,000psi(48.25MP
a)以上の引張強度、360,000psi(2,48
1MPa)以上のゴム弾性率、264psi(1.82
MPa)負荷のもとでの100℃以上の加熱ひずみ温度
(HDT)である。特に、CPVCのみと組合せたCP
EはASTM−D1784の引張弾性率及びアイゾッド
衝撃強度を、ASTM−D2846の長期静水設計耐圧
性(long term hydrostatic d
esign strength)を、そして所望の低温
度延性を満足せしめなかった。
試みが当業界において明らかにされている。米国特許第
3,299,182号は、ハロゲン化ポリオレフィンと
CPVC、特に塩素化された実質的に直鎖状のポリエチ
レンとの配合(CPE)を開示している。好ましいCP
Eは約30〜40重量%の塩素を含み、そしてそれらは
CPVC100重量部(pbw)当り約2〜10重量
部、好ましくは5〜8部で存在する。CPEとCPVC
の配合物は階級分類2−3−4−4−7のもとで、AS
TM−D1784の基準を満足しないことがわかってい
る。CPVC配合物についてのASTM−D1784の
もとでの階級分類2−3−4−4−7を満足せしめる最
低基準は、1インチのノッチ(切り込み)当り1.5f
t・lbf(80.1J/mノッチ)以上のノッチ付ア
イゾッド衝撃強度、7,000psi(48.25MP
a)以上の引張強度、360,000psi(2,48
1MPa)以上のゴム弾性率、264psi(1.82
MPa)負荷のもとでの100℃以上の加熱ひずみ温度
(HDT)である。特に、CPVCのみと組合せたCP
EはASTM−D1784の引張弾性率及びアイゾッド
衝撃強度を、ASTM−D2846の長期静水設計耐圧
性(long term hydrostatic d
esign strength)を、そして所望の低温
度延性を満足せしめなかった。
【0006】米国特許第3,453,347号は、アモ
ルファスなゴム状の重合化アルキレンモノエポキシド及
びCEPの添加に基づく、衝撃強度の改善されたCPV
Cを開示する。ゴム状のアモルファスを提供するものと
見出された特定のオキシランモノマーは少なくとも3個
の連なった炭素、例えばブテン−1−オキシドを含む。
100重量部のCPVC当り、CPEは約5〜約10部
存在し、そしてポリエポキシドは約0.25〜約2.5
部存在する。該塩素化PVCが由来する原料PVCの固
有粘度は、好ましくは約0.55より▲高▼い値であ
る。開示されている配合物は粉末混合され、そして射出
成型のために準備されている。
ルファスなゴム状の重合化アルキレンモノエポキシド及
びCEPの添加に基づく、衝撃強度の改善されたCPV
Cを開示する。ゴム状のアモルファスを提供するものと
見出された特定のオキシランモノマーは少なくとも3個
の連なった炭素、例えばブテン−1−オキシドを含む。
100重量部のCPVC当り、CPEは約5〜約10部
存在し、そしてポリエポキシドは約0.25〜約2.5
部存在する。該塩素化PVCが由来する原料PVCの固
有粘度は、好ましくは約0.55より▲高▼い値であ
る。開示されている配合物は粉末混合され、そして射出
成型のために準備されている。
【0007】現在利用されているCPVC粉末は▲高▼
い押出量の押出工程に必要とされている。時間当りのよ
り▲高▼い押し出しポンドは粉末化合物により成し遂げ
られ、そしてある程度熟練操作されたより大きい押出装
置のもとでは、時間当りの押出量は900lbs/時間
を超える。この狭い処理窓は加工の上で粉末押出化合物
を▲高▼く必要とする。短い滞留時間において、並びに
▲高▼温度及びコントロールされた剪断のもとで粉末化
合物は完全に融合し合わねばならず、更に表面温度との
接触における分解に耐性でなければならず、そうでなけ
ればわずか数分において分解したCPVCは販売不可能
な組立製品をもたらす。
い押出量の押出工程に必要とされている。時間当りのよ
り▲高▼い押し出しポンドは粉末化合物により成し遂げ
られ、そしてある程度熟練操作されたより大きい押出装
置のもとでは、時間当りの押出量は900lbs/時間
を超える。この狭い処理窓は加工の上で粉末押出化合物
を▲高▼く必要とする。短い滞留時間において、並びに
▲高▼温度及びコントロールされた剪断のもとで粉末化
合物は完全に融合し合わねばならず、更に表面温度との
接触における分解に耐性でなければならず、そうでなけ
ればわずか数分において分解したCPVCは販売不可能
な組立製品をもたらす。
【0008】▲高▼い強度の、CPVCとスチレン−ア
クリロニトリル(SAN)コポリマーの配合体が米国特
許第4,647,646号に開示されている。この配合
体は好ましくは単一の均一相を示し、ここでこの好まし
い態様は、60.5%〜64.5%の塩素を有するCP
VC及び18%〜24%のアクリロニトリルを含むスチ
レン−アクリロニトリルコポリマー(SAN)より実質
的に構成されている。この配合体は改善された引張強度
を示すが、しかしながら改善された衝撃耐性を有さずに
特に強い引張強度を示し、そして特に低温度延性を有さ
ないことは湯及び冷水配管(HCWD:hot and
cold water distribution
system)部品、例えば衛生(plumping)
パイプ及び衛生器具又は排水−廃棄−排気系において有
用でない。特性の組合せが要求される。この配合体の耐
衝撃性の改良に基づき、HDT及び弾性率における損失
が予測される。
クリロニトリル(SAN)コポリマーの配合体が米国特
許第4,647,646号に開示されている。この配合
体は好ましくは単一の均一相を示し、ここでこの好まし
い態様は、60.5%〜64.5%の塩素を有するCP
VC及び18%〜24%のアクリロニトリルを含むスチ
レン−アクリロニトリルコポリマー(SAN)より実質
的に構成されている。この配合体は改善された引張強度
を示すが、しかしながら改善された衝撃耐性を有さずに
特に強い引張強度を示し、そして特に低温度延性を有さ
ないことは湯及び冷水配管(HCWD:hot and
cold water distribution
system)部品、例えば衛生(plumping)
パイプ及び衛生器具又は排水−廃棄−排気系において有
用でない。特性の組合せが要求される。この配合体の耐
衝撃性の改良に基づき、HDT及び弾性率における損失
が予測される。
【0009】改善された溶融加工可能なCPVC配合物
が米国特許第4,584,349号(′349)に開示
され、これはポリメチルメタクリレート(PMMA)と
組合せた、約60〜66%の塩素含有率を有するCPV
Cポリマーを含んで成る。この配合体は実質的に単相の
形態を示し、そしてこの配合体のガラス転移温度(T
g)は、CPVC及びPMMAそれぞれのTgよりも▲
高▼かった。アモルファスポリマーのTgは、HDTに
大いに関連する。ある用途において、CPVCよりも▲
高▼いHDTを得ることが所望されている。より▲高▼
いTg及び改善された溶融流れは′349において得ら
れているが、しかしながら更なる特性、特に引張強度、
弾性率、衝撃特性及び低温度特性を有さずに、▲高▼い
HDT及び溶融流れのみを有する組成物は、HCWDの
ために完全に適さない。特に粉末押出加工のために所望
する全ての特性をバランスせしめる試みは、少なくとも
1つの特性、例えばHDT又は引張強度を、他の特性に
おける改善を追求する場合において犠牲にすることを伴
う。改善されたHCWD化合物のために必要な全ての特
性を開発するため、配合物を配合せしめること及びこの
配合物を加工することの両方について相当なる試行錯誤
が行なわれてきた。
が米国特許第4,584,349号(′349)に開示
され、これはポリメチルメタクリレート(PMMA)と
組合せた、約60〜66%の塩素含有率を有するCPV
Cポリマーを含んで成る。この配合体は実質的に単相の
形態を示し、そしてこの配合体のガラス転移温度(T
g)は、CPVC及びPMMAそれぞれのTgよりも▲
高▼かった。アモルファスポリマーのTgは、HDTに
大いに関連する。ある用途において、CPVCよりも▲
高▼いHDTを得ることが所望されている。より▲高▼
いTg及び改善された溶融流れは′349において得ら
れているが、しかしながら更なる特性、特に引張強度、
弾性率、衝撃特性及び低温度特性を有さずに、▲高▼い
HDT及び溶融流れのみを有する組成物は、HCWDの
ために完全に適さない。特に粉末押出加工のために所望
する全ての特性をバランスせしめる試みは、少なくとも
1つの特性、例えばHDT又は引張強度を、他の特性に
おける改善を追求する場合において犠牲にすることを伴
う。改善されたHCWD化合物のために必要な全ての特
性を開発するため、配合物を配合せしめること及びこの
配合物を加工することの両方について相当なる試行錯誤
が行なわれてきた。
【0010】米国特許第4,710,533号(′53
3)は、流動性を▲高▼める量のアルファー−メチルス
チレンポリマー及び/又はアルファー−メチルスチレン
−アクリロニトリル共重合体、ABS又はMBSの強化
剤、鉛安定剤、アクリル加工助剤並びに離型剤の組合せ
を含んで成るCPVC配合体を開示する。この配合体は
優れた熱安定性、衝撃強度及び溶融粘度を示すが、9
1.5℃より▲高▼いHDTは達成されない。HDTは
HCWD利用のために重要な特性であるが、階級分類2
−3−4−4−7に必要な最低値は100℃である。更
に、許容されることのできない′533の組成物の低温
度耐衝撃性及び引張弾性率が予測される。強化剤の添加
は、衝撃強度を幾分改善せしめるであろうが、HDTに
おける欠落を補完することはできないであろう。
3)は、流動性を▲高▼める量のアルファー−メチルス
チレンポリマー及び/又はアルファー−メチルスチレン
−アクリロニトリル共重合体、ABS又はMBSの強化
剤、鉛安定剤、アクリル加工助剤並びに離型剤の組合せ
を含んで成るCPVC配合体を開示する。この配合体は
優れた熱安定性、衝撃強度及び溶融粘度を示すが、9
1.5℃より▲高▼いHDTは達成されない。HDTは
HCWD利用のために重要な特性であるが、階級分類2
−3−4−4−7に必要な最低値は100℃である。更
に、許容されることのできない′533の組成物の低温
度耐衝撃性及び引張弾性率が予測される。強化剤の添加
は、衝撃強度を幾分改善せしめるであろうが、HDTに
おける欠落を補完することはできないであろう。
【0011】従って、階級2−3−4−4−7又はそれ
以上に合うCPVC配合物であって、それに由来するパ
イプがASTM−D2846の180°F(82.2
℃)設計静水応力の最低値500psi(3.5MP
a)もしくはそれ以上を示し、そして改善された低温延
性を有すものを得ることが所望される。このような配合
物及びそれに由来する製品であって所望する特性の組合
せを示すものは従来開示されておらず、そしてHCWD
部品に属する技術分野において長い間望まれていた。こ
の特性のバランスに関するこのような組合せを、粉末化
合物から直接押出された又は成形された製品にもたらす
ことは好ましく、更には実用的に重要であろう。該化合
物は、商業的な押出し及び射出成形加工に利用するため
の適切な動的熱安定性も示さなくてはならない。
以上に合うCPVC配合物であって、それに由来するパ
イプがASTM−D2846の180°F(82.2
℃)設計静水応力の最低値500psi(3.5MP
a)もしくはそれ以上を示し、そして改善された低温延
性を有すものを得ることが所望される。このような配合
物及びそれに由来する製品であって所望する特性の組合
せを示すものは従来開示されておらず、そしてHCWD
部品に属する技術分野において長い間望まれていた。こ
の特性のバランスに関するこのような組合せを、粉末化
合物から直接押出された又は成形された製品にもたらす
ことは好ましく、更には実用的に重要であろう。該化合
物は、商業的な押出し及び射出成形加工に利用するため
の適切な動的熱安定性も示さなくてはならない。
【0012】従って、本発明の1つの態様は、特定する
大部分を占めるCPVC、特定する少量の強化剤、流動
性強化剤成分を含んで成る好ましくは粉末状態における
熱可塑性配合物であって、流動増強剤と共に特定する少
量の安定剤、離型剤及びその他の添加物を伴う配合物を
提供する。ここで、該配合物は複数の特性の基準性能レ
ベルを結合した状態において同時に示し、これらは従来
成し遂げられていなかった。
大部分を占めるCPVC、特定する少量の強化剤、流動
性強化剤成分を含んで成る好ましくは粉末状態における
熱可塑性配合物であって、流動増強剤と共に特定する少
量の安定剤、離型剤及びその他の添加物を伴う配合物を
提供する。ここで、該配合物は複数の特性の基準性能レ
ベルを結合した状態において同時に示し、これらは従来
成し遂げられていなかった。
【0013】本発明の特定する態様は、本明細書で特定
する大部分を占めるCPVC、ゴム状のポリジエンポリ
マーと1もしくは複数種の硬化モノマーを含んで成る少
量のグラフトコポリマー(該硬化モノマーは、ビニル芳
香族モノマー、メタクリレートもしくはアクリレートモ
ノマー、メタクリロニトリルもしくはアクリロニトリル
モノマー及びそれらの混合体より成る群から選ばれ
る)、並びに本明細書で特定する塩素化ポリオレフィ
ン、を粒状の形において好適に含んで成る配合物を提供
する。該配合物は、特性の組合せを融合した状態におい
て示し、ここでCPVCは連続相である。該組合せは、
引張強度最低値、最低引張弾性率、最低加熱ひずみ温
度、最低アイゾッド衝撃強度、低温度延性及び動的熱安
定性を、融合状態において示す。
する大部分を占めるCPVC、ゴム状のポリジエンポリ
マーと1もしくは複数種の硬化モノマーを含んで成る少
量のグラフトコポリマー(該硬化モノマーは、ビニル芳
香族モノマー、メタクリレートもしくはアクリレートモ
ノマー、メタクリロニトリルもしくはアクリロニトリル
モノマー及びそれらの混合体より成る群から選ばれ
る)、並びに本明細書で特定する塩素化ポリオレフィ
ン、を粒状の形において好適に含んで成る配合物を提供
する。該配合物は、特性の組合せを融合した状態におい
て示し、ここでCPVCは連続相である。該組合せは、
引張強度最低値、最低引張弾性率、最低加熱ひずみ温
度、最低アイゾッド衝撃強度、低温度延性及び動的熱安
定性を、融合状態において示す。
【0014】該粉末配合物から直接押出成形された、3
/4インチ(19mm)の標準直径比11(SDR−1
1)の銅製チューブサイズ(cts)パイプは、低温落
下衝撃試験の際に予測しえない延性を示し、そしてAS
TM−D2846の最低長期静水応力破断基準を超え
た。本明細書全体にわたって使用される語「部」はCP
VC100重量部当りの重量部を意味する。
/4インチ(19mm)の標準直径比11(SDR−1
1)の銅製チューブサイズ(cts)パイプは、低温落
下衝撃試験の際に予測しえない延性を示し、そしてAS
TM−D2846の最低長期静水応力破断基準を超え
た。本明細書全体にわたって使用される語「部」はCP
VC100重量部当りの重量部を意味する。
【0015】これらの見解は、本発明の配合物であっ
て、特定する塩素含有量を有し、そして特定する固有粘
度(Inherent Vicosity:IV)範囲
を有するPVC樹脂に由来するCPVCを、以下に特定
する塩素化ポリエチレン約1〜約5pbw;約5〜約1
5重量部の強化剤であって、一般に約64以下、そして
好ましくは35〜45の範囲にあるショアーD(押込)
硬度を有するABSグラフトコポリマー、及び35〜4
2のショアーD硬度を有する非−ABSグラフトコポリ
マーより成るグループの少なくとも1種から選ばれる強
化剤と、組合せて含んで成る組成物により得られる。該
組成物は、離型剤、加工助剤、顔料、着色剤、安定剤、
補助安定剤、可塑剤及び難燃剤より成るグループから選
ばれる、1又は複数の成分の組合せを0〜約20pbw
更に含んで成る。
て、特定する塩素含有量を有し、そして特定する固有粘
度(Inherent Vicosity:IV)範囲
を有するPVC樹脂に由来するCPVCを、以下に特定
する塩素化ポリエチレン約1〜約5pbw;約5〜約1
5重量部の強化剤であって、一般に約64以下、そして
好ましくは35〜45の範囲にあるショアーD(押込)
硬度を有するABSグラフトコポリマー、及び35〜4
2のショアーD硬度を有する非−ABSグラフトコポリ
マーより成るグループの少なくとも1種から選ばれる強
化剤と、組合せて含んで成る組成物により得られる。該
組成物は、離型剤、加工助剤、顔料、着色剤、安定剤、
補助安定剤、可塑剤及び難燃剤より成るグループから選
ばれる、1又は複数の成分の組合せを0〜約20pbw
更に含んで成る。
【0016】本明細書に関するCPVCは、約63〜7
0重量%、そして好ましくは約65〜69重量%に特定
する重量%の塩素を有する、塩素化ポリ塩化ビニルを意
味する。この塩素の含有量が特定する範囲外にある場
合、CPVCは本発明に不適切な特性を示すようにな
る。特定する塩素レベルより▲高▼いと、これに由来す
る組成物は不適切な加工特性、即ち、弱い耐衝撃性及び
目的の利用のために不適当な動的熱安定性を示すであろ
う。
0重量%、そして好ましくは約65〜69重量%に特定
する重量%の塩素を有する、塩素化ポリ塩化ビニルを意
味する。この塩素の含有量が特定する範囲外にある場
合、CPVCは本発明に不適切な特性を示すようにな
る。特定する塩素レベルより▲高▼いと、これに由来す
る組成物は不適切な加工特性、即ち、弱い耐衝撃性及び
目的の利用のために不適当な動的熱安定性を示すであろ
う。
【0017】本発明に用いる後塩素化PVCをもたらす
先駆体PVCポリマーに関連する考察をする。ASTM
−D1243による固有粘度測定値によって表示する両
極端値でのPVCの分子量は約0.2〜約2.0に範囲
できる。好ましくは、利用する先駆体PVCのI.V.
は約0.4〜約1.6、最も好ましくは約0.7〜約
1.2の範囲に属する。以降の実施例において用いるC
PVCは、約0.9のI・V・を有する先駆体ホモ−P
VCに由来する。
先駆体PVCポリマーに関連する考察をする。ASTM
−D1243による固有粘度測定値によって表示する両
極端値でのPVCの分子量は約0.2〜約2.0に範囲
できる。好ましくは、利用する先駆体PVCのI.V.
は約0.4〜約1.6、最も好ましくは約0.7〜約
1.2の範囲に属する。以降の実施例において用いるC
PVCは、約0.9のI・V・を有する先駆体ホモ−P
VCに由来する。
【0018】CPVCは当業界及び論文において周知で
あり、そして市販されている。この先駆体PVCを製造
するための好ましい重合方法は水性懸濁法である。本方
法の詳細は本発明の範囲を逸脱し、そして開示する必要
はなく、その理由は懸濁PVC処理は当業界において既
に利用されている方法であるからである。CPVCは任
意の商業的な塩素化処理、例えば溶液処理、流動層処
理、好適なスラリー処理、熱的処理又は液体塩素処理等
によって作られうる。塩素化処理と同様に、CPVC樹
脂の製造は確立され、そしてCPVCは当業界において
容易に入手でき、従って本明細書において大きく詳細し
ない。米国特許第2,996,049号、第3,10
0,762号を参照のこと。これらはCPVCの製造に
関して参考文献として本明細書に組入れている。
あり、そして市販されている。この先駆体PVCを製造
するための好ましい重合方法は水性懸濁法である。本方
法の詳細は本発明の範囲を逸脱し、そして開示する必要
はなく、その理由は懸濁PVC処理は当業界において既
に利用されている方法であるからである。CPVCは任
意の商業的な塩素化処理、例えば溶液処理、流動層処
理、好適なスラリー処理、熱的処理又は液体塩素処理等
によって作られうる。塩素化処理と同様に、CPVC樹
脂の製造は確立され、そしてCPVCは当業界において
容易に入手でき、従って本明細書において大きく詳細し
ない。米国特許第2,996,049号、第3,10
0,762号を参照のこと。これらはCPVCの製造に
関して参考文献として本明細書に組入れている。
【0019】本発明に利用されるCPVC樹脂は一般
に、25℃にて約1.45〜1.67グラム/ccの密
度を有し、そして好ましくは、約110℃〜約150℃
のガラス転移温度(Tg)(示差走査熱量計(DSS)
により測定)を有する。Tgは一般に、その物質がガラ
ス状態から転移を受ける温度範囲におけるDSC曲線の
中点値又は変曲点として記録される。最も好適なCPV
C樹脂は、25℃にて約1.51〜約1.58グラム/
ccに範囲する密度及び約120℃〜140℃のガラス
転移温度を有する。
に、25℃にて約1.45〜1.67グラム/ccの密
度を有し、そして好ましくは、約110℃〜約150℃
のガラス転移温度(Tg)(示差走査熱量計(DSS)
により測定)を有する。Tgは一般に、その物質がガラ
ス状態から転移を受ける温度範囲におけるDSC曲線の
中点値又は変曲点として記録される。最も好適なCPV
C樹脂は、25℃にて約1.51〜約1.58グラム/
ccに範囲する密度及び約120℃〜140℃のガラス
転移温度を有する。
【0020】本明細書に関連するCPVCは一般にPV
Cホモポリマーに由来する。本発明の範囲に属するCP
VCは、100重量部の塩化ビニルモノマー当り、最大
5部のコモノマーを有するPVCコポリマーに由来しう
る。例えば、塩化ビニルは連鎖停止共反応体例えば溶
媒、エチレン様不飽和アルキレン例えばアルファーオレ
フィン、又は反応性メルカプタン例えば2−メルカプト
エタノールの存在下において好適に重合化されうる。先
駆体PVCが100部の塩化ビニル当り、1もしくは複
数のコモノマーを全体で約5部より少なく含む場合、こ
のポリマーは当業界ではホモポリマーと称す。従って、
これに由来するCPVCは当業界の語においては同一の
意味を有する。
Cホモポリマーに由来する。本発明の範囲に属するCP
VCは、100重量部の塩化ビニルモノマー当り、最大
5部のコモノマーを有するPVCコポリマーに由来しう
る。例えば、塩化ビニルは連鎖停止共反応体例えば溶
媒、エチレン様不飽和アルキレン例えばアルファーオレ
フィン、又は反応性メルカプタン例えば2−メルカプト
エタノールの存在下において好適に重合化されうる。先
駆体PVCが100部の塩化ビニル当り、1もしくは複
数のコモノマーを全体で約5部より少なく含む場合、こ
のポリマーは当業界ではホモポリマーと称す。従って、
これに由来するCPVCは当業界の語においては同一の
意味を有する。
【0021】本発明に関して、CPVCを一般的に少量
のPVC及び/もしくはPVCコポリマーと混合するか
又はこれらを含むことができる。PVCホモポリマー又
はコポリマーの量は、CPVC100重量部に基づき、
約25重量%迄、望ましくは約10重量%迄であること
ができ、そして好ましくは存在しない。
のPVC及び/もしくはPVCコポリマーと混合するか
又はこれらを含むことができる。PVCホモポリマー又
はコポリマーの量は、CPVC100重量部に基づき、
約25重量%迄、望ましくは約10重量%迄であること
ができ、そして好ましくは存在しない。
【0022】塩化ビニルとコモノマーのコポリマーは当
業界に周知であり、そしてそれらは後塩素化されうる。
この塩化ビニルコポリマーは塩化ビニル100重量部に
基づき最大約30部のコモノマー、そして好ましくは約
20部以下のコモノマーを含みうる。このコポリマーは
少量の第3モノマーを含んで成りうる。コポリマーに
は、アクリル酸又はメタクリル酸のエステル(ここでこ
のエステル部分は1〜12個の炭素原子を有す)、例え
ばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブ
チル、アクリル酸オクチル、アクリル酸シアノエチル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸ブチル等;ビニル(C2−C8)エステル、例えば酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等;アクリ
ロニトリル及びメタクリロニトリル;全体で8〜15個
の炭素原子を有すスチレン誘導体例えばアルファー−メ
チルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン;ビニ
ルナフタレン;全体で4〜8個の炭素原子を有するジオ
レフィン、例えばイソプレン及びハロゲン化オレフィン
例えばクロロブタジエン;2〜10個の炭素原子を有す
モノオレフィン、例えばエチレン、プロピレン及びブチ
レン、並びに好適なイソブチレン;と共重合した塩化ビ
ニルを含む。好ましいCPVCはホモポリマーPVCに
由来する。
業界に周知であり、そしてそれらは後塩素化されうる。
この塩化ビニルコポリマーは塩化ビニル100重量部に
基づき最大約30部のコモノマー、そして好ましくは約
20部以下のコモノマーを含みうる。このコポリマーは
少量の第3モノマーを含んで成りうる。コポリマーに
は、アクリル酸又はメタクリル酸のエステル(ここでこ
のエステル部分は1〜12個の炭素原子を有す)、例え
ばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブ
チル、アクリル酸オクチル、アクリル酸シアノエチル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸ブチル等;ビニル(C2−C8)エステル、例えば酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等;アクリ
ロニトリル及びメタクリロニトリル;全体で8〜15個
の炭素原子を有すスチレン誘導体例えばアルファー−メ
チルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン;ビニ
ルナフタレン;全体で4〜8個の炭素原子を有するジオ
レフィン、例えばイソプレン及びハロゲン化オレフィン
例えばクロロブタジエン;2〜10個の炭素原子を有す
モノオレフィン、例えばエチレン、プロピレン及びブチ
レン、並びに好適なイソブチレン;と共重合した塩化ビ
ニルを含む。好ましいCPVCはホモポリマーPVCに
由来する。
【0023】本発明において、CPVCをCPVCコポ
リマーと混合することも考慮されうる。CPVCコポリ
マーの量は、CPVCホモポリマー100重量部当り約
30部迄であることができ、そして存在しないことが好
ましい。
リマーと混合することも考慮されうる。CPVCコポリ
マーの量は、CPVCホモポリマー100重量部当り約
30部迄であることができ、そして存在しないことが好
ましい。
【0024】本明細書に関する▲高▼ゴムグラフトコポ
リマーは、約50重量%以下の少なくとも1種の硬質モ
ノマー例えばビニル芳香族モノマー、アクリル酸モノマ
ー、ビニルニトリルモノマー又はそれらの混合物を、約
50重量%以上の予備形成ゴム状ポリジエン基体例えば
1,3−ジエンポリマー又はそのコポリマーの存在下に
おいて、グラフト重合せしめることによって調製される
グラフトコポリマーである。特に、該グラフトコポリマ
ーは、50〜90重量%のゴム状基体ポリジエン例えば
ポリブタジエンもしくはポリイソプレン、又は1,3−
ジエンのコポリマー;約50重量%より少ない共重合性
ビニル又はビニリデンモノマー、例えばオレフィン、ス
チレンモノマー、アクリレートエステルモノマー、メタ
クリレートエステルモノマー又はアクリロニトリルモノ
マーもしくはメタクリロニトリルモノマー;並びにビニ
ル芳香族モノマー、メタクリル酸モノマー、アクリル酸
モノマー、ビニルニトリルモノマー及びその混合物より
成るグループから選ばれる少なくとも1つの硬質ビニリ
デンもしくはビニルモノマーより形成される、硬質グラ
フト相10〜50重量%を含んで成る。硬質モノマーは
硬化モノマーであり、そして本発明の目的においては重
合性のビニル又はビニリデンモノマーであってホモ重合
せしめた際に20℃以上のガラス転移温度を示しうるも
のを移す。ゴム状基体又はゴム状コポリマーなる語は、
通常認識されている通り、一般的に0℃以下そして好ま
しくは−70℃以下のガラス転移温度を含む、ゴム状又
はゴム弾性特性を有すポリマーを意味する。このゴム状
ポリマーは部分的に水素化されたポリジエンを含むこと
ができる。
リマーは、約50重量%以下の少なくとも1種の硬質モ
ノマー例えばビニル芳香族モノマー、アクリル酸モノマ
ー、ビニルニトリルモノマー又はそれらの混合物を、約
50重量%以上の予備形成ゴム状ポリジエン基体例えば
1,3−ジエンポリマー又はそのコポリマーの存在下に
おいて、グラフト重合せしめることによって調製される
グラフトコポリマーである。特に、該グラフトコポリマ
ーは、50〜90重量%のゴム状基体ポリジエン例えば
ポリブタジエンもしくはポリイソプレン、又は1,3−
ジエンのコポリマー;約50重量%より少ない共重合性
ビニル又はビニリデンモノマー、例えばオレフィン、ス
チレンモノマー、アクリレートエステルモノマー、メタ
クリレートエステルモノマー又はアクリロニトリルモノ
マーもしくはメタクリロニトリルモノマー;並びにビニ
ル芳香族モノマー、メタクリル酸モノマー、アクリル酸
モノマー、ビニルニトリルモノマー及びその混合物より
成るグループから選ばれる少なくとも1つの硬質ビニリ
デンもしくはビニルモノマーより形成される、硬質グラ
フト相10〜50重量%を含んで成る。硬質モノマーは
硬化モノマーであり、そして本発明の目的においては重
合性のビニル又はビニリデンモノマーであってホモ重合
せしめた際に20℃以上のガラス転移温度を示しうるも
のを移す。ゴム状基体又はゴム状コポリマーなる語は、
通常認識されている通り、一般的に0℃以下そして好ま
しくは−70℃以下のガラス転移温度を含む、ゴム状又
はゴム弾性特性を有すポリマーを意味する。このゴム状
ポリマーは部分的に水素化されたポリジエンを含むこと
ができる。
【0025】▲高▼ゴムグラフトコポリマーの製造にお
いて、ゴム状もしくは硬質グラフト成分のいづれか又は
両方共、約5%以下の少量の共重性架橋モノマー、例え
ば二もしくは三価モノマー又はその組合せを、そのいづ
れか又は両方の該成分のグラフト結合及び/あるいは架
橋を▲高▼めるために更に含みうる。架橋性モノマーは
存在しないことが好適である。この▲高▼ゴムグラフト
コポリマーは、エマルション、懸濁、逐次的なエマルシ
ョン−懸濁、バルク及び溶液重合工程を含む任意の種々
の常用の重合工程により製造されうる。これらの方法は
重合技術、特に熱可塑性樹脂のための広範囲にわたる▲
高▼ゴムグラフトコポリマーの製造に対して向けられた
技術において周知である。特定の強化剤の適切な特定の
態様は以降に記載する任意の重合方法により用意されう
る。重合工程は水性媒体中が好適であり、そしてエマル
ション及び懸濁方法を含む。ゴム状部分の製造のための
好適な処理は当業界において教示されているエマルショ
ン重合の方法による。
いて、ゴム状もしくは硬質グラフト成分のいづれか又は
両方共、約5%以下の少量の共重性架橋モノマー、例え
ば二もしくは三価モノマー又はその組合せを、そのいづ
れか又は両方の該成分のグラフト結合及び/あるいは架
橋を▲高▼めるために更に含みうる。架橋性モノマーは
存在しないことが好適である。この▲高▼ゴムグラフト
コポリマーは、エマルション、懸濁、逐次的なエマルシ
ョン−懸濁、バルク及び溶液重合工程を含む任意の種々
の常用の重合工程により製造されうる。これらの方法は
重合技術、特に熱可塑性樹脂のための広範囲にわたる▲
高▼ゴムグラフトコポリマーの製造に対して向けられた
技術において周知である。特定の強化剤の適切な特定の
態様は以降に記載する任意の重合方法により用意されう
る。重合工程は水性媒体中が好適であり、そしてエマル
ション及び懸濁方法を含む。ゴム状部分の製造のための
好適な処理は当業界において教示されているエマルショ
ン重合の方法による。
【0026】典型的な▲高▼ゴムグラフトコポリマー配
合物は、▲高▼ゴムABSグラフトコポリマー樹脂のク
ラスを含み、これらはゴムを含む、ブタジエンに基づく
スチレン及びアクリロニトリルのグラフトコポリマーと
して一般に説明されている。その他の▲高▼ゴムグラフ
トコポリマーは、非−ABSポリジエンゴムであってポ
リブタジエン又はスチレン−ブタジエンのゴム上にグラ
フトされたメチルメタクリレート−スチレン−アクリロ
ニトリルを含むグラフトコポリマーを含むもの(MAB
S樹脂)、並びにポリブタジエン又はスチレン−ブタジ
エンのゴム上にグラフトしたメチルメタクリレート及び
スチレンのグラフトコポリマーを含むもの(MBS樹
脂)が含まれる。
合物は、▲高▼ゴムABSグラフトコポリマー樹脂のク
ラスを含み、これらはゴムを含む、ブタジエンに基づく
スチレン及びアクリロニトリルのグラフトコポリマーと
して一般に説明されている。その他の▲高▼ゴムグラフ
トコポリマーは、非−ABSポリジエンゴムであってポ
リブタジエン又はスチレン−ブタジエンのゴム上にグラ
フトされたメチルメタクリレート−スチレン−アクリロ
ニトリルを含むグラフトコポリマーを含むもの(MAB
S樹脂)、並びにポリブタジエン又はスチレン−ブタジ
エンのゴム上にグラフトしたメチルメタクリレート及び
スチレンのグラフトコポリマーを含むもの(MBS樹
脂)が含まれる。
【0027】当業界の広範囲にわたる種々の用途におけ
る本発明において、特にゴム▲高▼含量のグラフトコポ
リマーのみが適切であることが見い出せた。これらの特
別のタイプを利用する限り、所望する特性の組合せは強
化剤を特定する範囲以内の量において利用することによ
ってのみ達成されうる。低温度固定落槍衝撃試験のもと
で予想しえない延性を授ける特定の▲高▼ゴムグラフト
コポリマーは、約64以下、好ましくは50以下、そし
て最も好ましくは約35〜45の範囲にあるショアーD
硬度を有す▲高▼ゴムABSグラフトコポリマー(最も
好ましい)、及びグラフトコポリマーを含む非−ABS
ポリジエンゴム、好ましくは35〜42のショアーD硬
度を有すMBSタイプである。CPVC配合物において
利用される前記の適切なる▲高▼ゴムグラフトコポリマ
ーの特定の量の範囲、即ち、重量部(pbw)は約5p
bw〜約15pbwに範囲することができ、そしてある
程度選択した特定のCPVCに相互依存する。本明細書
に特定する最低限のレベル迄塩素化された▲高▼I.
V.PVCは、特定した最低限の量の強化剤にて、所望
する特性の組合せを達成せしめることを可能にしうる。
一方、特定する範囲の上限のレベル迄塩素化した低I.
V.PVCは、本明細書に特定する範囲内において相対
的に▲高▼量の▲高▼ゴム強化剤を必要とするであろ
う。先駆体PVCのI.V.が約0.7〜約1.2に範
囲し、そして塩素レベルが約67重量%〜69重量%で
ある好適なCPVCを利用する好適な実施において、好
適な前記の強化剤の存在量は約5pbw〜約10pbw
に変えることができる。
る本発明において、特にゴム▲高▼含量のグラフトコポ
リマーのみが適切であることが見い出せた。これらの特
別のタイプを利用する限り、所望する特性の組合せは強
化剤を特定する範囲以内の量において利用することによ
ってのみ達成されうる。低温度固定落槍衝撃試験のもと
で予想しえない延性を授ける特定の▲高▼ゴムグラフト
コポリマーは、約64以下、好ましくは50以下、そし
て最も好ましくは約35〜45の範囲にあるショアーD
硬度を有す▲高▼ゴムABSグラフトコポリマー(最も
好ましい)、及びグラフトコポリマーを含む非−ABS
ポリジエンゴム、好ましくは35〜42のショアーD硬
度を有すMBSタイプである。CPVC配合物において
利用される前記の適切なる▲高▼ゴムグラフトコポリマ
ーの特定の量の範囲、即ち、重量部(pbw)は約5p
bw〜約15pbwに範囲することができ、そしてある
程度選択した特定のCPVCに相互依存する。本明細書
に特定する最低限のレベル迄塩素化された▲高▼I.
V.PVCは、特定した最低限の量の強化剤にて、所望
する特性の組合せを達成せしめることを可能にしうる。
一方、特定する範囲の上限のレベル迄塩素化した低I.
V.PVCは、本明細書に特定する範囲内において相対
的に▲高▼量の▲高▼ゴム強化剤を必要とするであろ
う。先駆体PVCのI.V.が約0.7〜約1.2に範
囲し、そして塩素レベルが約67重量%〜69重量%で
ある好適なCPVCを利用する好適な実施において、好
適な前記の強化剤の存在量は約5pbw〜約10pbw
に変えることができる。
【0028】本発明の配合体において利用するための後
塩素化ポリエチレン(CPE)は、ポリエチレンの塩素
化から得られるゴム状物質であって、実質的に線状構造
及び通常約100℃〜130℃の範囲における融点を有
し、そしてメルトインデックス(ASTM−D1238
−57Tに従う)が約0.05以上、より好ましくは約
0.05〜約20の範囲にあるものである。このような
CPE物質を製造する優れた方法は、米国特許第3,2
99,182号に詳細されている。適切な具体品は市販
されている。
塩素化ポリエチレン(CPE)は、ポリエチレンの塩素
化から得られるゴム状物質であって、実質的に線状構造
及び通常約100℃〜130℃の範囲における融点を有
し、そしてメルトインデックス(ASTM−D1238
−57Tに従う)が約0.05以上、より好ましくは約
0.05〜約20の範囲にあるものである。このような
CPE物質を製造する優れた方法は、米国特許第3,2
99,182号に詳細されている。適切な具体品は市販
されている。
【0029】CPE物質は一般に約5重量%〜約50重
量%の配合塩素を含むが、約30重量%〜約40重量%
の配合塩素を含むもの、そして最も好ましくは約32重
量%〜約38重量%の塩素を含むものが本発明における
利用のために適切である。以降の実施例においては約3
6%の塩素を含むCPEを利用した。CPEの存在量は
約1pbw〜約10pbwに範囲することができ、そし
て後述する分子量及び塩素レベルに関連して、選択する
特定のCPVCにある程度依存する。詳述したCPVC
特性の好ましい範囲内において、CPEを約1pbw〜
約5pbw、そして最も好ましくは1〜3pbwにて利
用することが好ましい。
量%の配合塩素を含むが、約30重量%〜約40重量%
の配合塩素を含むもの、そして最も好ましくは約32重
量%〜約38重量%の塩素を含むものが本発明における
利用のために適切である。以降の実施例においては約3
6%の塩素を含むCPEを利用した。CPEの存在量は
約1pbw〜約10pbwに範囲することができ、そし
て後述する分子量及び塩素レベルに関連して、選択する
特定のCPVCにある程度依存する。詳述したCPVC
特性の好ましい範囲内において、CPEを約1pbw〜
約5pbw、そして最も好ましくは1〜3pbwにて利
用することが好ましい。
【0030】その他の成分も本発明の化合物に有利に含
まれうることが期待される。これらは利用する場合に、
離型剤、安定剤、着色剤、可塑剤、青味剤、顔料、Tg
増強剤及び加工助剤であってPVC配合技術において確
立されている配合成分であり、且つ周知の種々の効果を
提供するものより成るグループに由来する化合物を含む
ことができる。典型的な離型剤は二−及び三オレイン酸
のポリグリセロールポリオレフィン例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン及びポリエオレフィン酸化生成物、
並びに▲高▼分子量パラフィンである。本実施例におい
ては、2.2部のポリエチレン及び酸化生成物を用い
た。好ましいのはC2ポリオレフィンと酸化生成物の混
合であり、それらは一般に約1〜約3部の範囲の配合レ
ベルで利用される。ここで利用できる典型的な熱安定化
成分は、当業界において、アルキルスズ化合物、例えば
メチルスズ、ブチルスズ、オクチルスズ、混合金属アル
キルスズ、ジアルキルスズ二カルボン酸塩、メチルスズ
メルカプチド、本実施例において2.4部にて利用され
ているブチルスズメルカプチド、オクチルスズメルカプ
チド、ジアルキルスズビス(アルキルメルカプトカルボ
ン酸塩)であってジ−n−オクチルスズ−S,S′−ビ
ス(イソオクチルメルカプトアセテート)を含むもの、
ズチルチオ第1スズ酸、及びその他のエステルスズであ
ると言われている。ジ−低級アルキルスズ安定剤、例え
ばC4〜C8のアルキルスズメルカプチドが好適であ
る。安定剤は一般に約0.05pbw〜約3pbwにて
存在する。
まれうることが期待される。これらは利用する場合に、
離型剤、安定剤、着色剤、可塑剤、青味剤、顔料、Tg
増強剤及び加工助剤であってPVC配合技術において確
立されている配合成分であり、且つ周知の種々の効果を
提供するものより成るグループに由来する化合物を含む
ことができる。典型的な離型剤は二−及び三オレイン酸
のポリグリセロールポリオレフィン例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン及びポリエオレフィン酸化生成物、
並びに▲高▼分子量パラフィンである。本実施例におい
ては、2.2部のポリエチレン及び酸化生成物を用い
た。好ましいのはC2ポリオレフィンと酸化生成物の混
合であり、それらは一般に約1〜約3部の範囲の配合レ
ベルで利用される。ここで利用できる典型的な熱安定化
成分は、当業界において、アルキルスズ化合物、例えば
メチルスズ、ブチルスズ、オクチルスズ、混合金属アル
キルスズ、ジアルキルスズ二カルボン酸塩、メチルスズ
メルカプチド、本実施例において2.4部にて利用され
ているブチルスズメルカプチド、オクチルスズメルカプ
チド、ジアルキルスズビス(アルキルメルカプトカルボ
ン酸塩)であってジ−n−オクチルスズ−S,S′−ビ
ス(イソオクチルメルカプトアセテート)を含むもの、
ズチルチオ第1スズ酸、及びその他のエステルスズであ
ると言われている。ジ−低級アルキルスズ安定剤、例え
ばC4〜C8のアルキルスズメルカプチドが好適であ
る。安定剤は一般に約0.05pbw〜約3pbwにて
存在する。
【0031】典型的な加工助剤はアクリル酸ポリマー、
例えばポリメチルアクリレートである。その他の加工助
剤は、The Plastics and Rubbe
rInstitute:International
Conference on PVC Process
ing、1983年4月26−28、ペーパーNo.1
7に開示されている。加工助剤は存在しないことが好適
である。典型的な顔料、例えばカルボン酸カルシウム、
カーボンブラック、タルク、粘土、雲母、及び好ましく
は二酸化チタンが含まれうる。二酸化チタンは、以下の
実施例において5pbwで利用した。もし顔料を含むな
ら、それは一般に約0.5部〜約20部、そして好まし
くは約0.5部〜約6部で存在する。
例えばポリメチルアクリレートである。その他の加工助
剤は、The Plastics and Rubbe
rInstitute:International
Conference on PVC Process
ing、1983年4月26−28、ペーパーNo.1
7に開示されている。加工助剤は存在しないことが好適
である。典型的な顔料、例えばカルボン酸カルシウム、
カーボンブラック、タルク、粘土、雲母、及び好ましく
は二酸化チタンが含まれうる。二酸化チタンは、以下の
実施例において5pbwで利用した。もし顔料を含むな
ら、それは一般に約0.5部〜約20部、そして好まし
くは約0.5部〜約6部で存在する。
【0032】可塑剤の特定の例には、カルボン酸エステ
ルの誘導体であって、アジピン酸、アゼライン酸、フタ
ル酸、安息香酸の種々の誘導体を含むもの、及びクエン
酸、イソブチル酸、イソフタル酸誘導体、セバチン酸誘
導体、イソセバチン酸誘導体、ステアリン酸、酒石酸、
オレイン酸、コハク酸;リン酸誘導体、テレフタル酸の
誘導体、ペンタエリトリトール、トリメリット酸、並び
にそれらの混合物が挙げられる。その他の可塑剤も含ま
れ、例えば上記のカルボン酸の部分エステル、エーテ
ル、グリコール誘導体、グリコール酸、グリセロール誘
導体はSearsとDarbyによるThe Tech
nology of Plasticizers、頁8
93−1085(John Wiley& Sons,
New York 1982)に記載され、これは本明
細書に参考文献として組入れている。可塑剤が存在しな
いことが好適である。
ルの誘導体であって、アジピン酸、アゼライン酸、フタ
ル酸、安息香酸の種々の誘導体を含むもの、及びクエン
酸、イソブチル酸、イソフタル酸誘導体、セバチン酸誘
導体、イソセバチン酸誘導体、ステアリン酸、酒石酸、
オレイン酸、コハク酸;リン酸誘導体、テレフタル酸の
誘導体、ペンタエリトリトール、トリメリット酸、並び
にそれらの混合物が挙げられる。その他の可塑剤も含ま
れ、例えば上記のカルボン酸の部分エステル、エーテ
ル、グリコール誘導体、グリコール酸、グリセロール誘
導体はSearsとDarbyによるThe Tech
nology of Plasticizers、頁8
93−1085(John Wiley& Sons,
New York 1982)に記載され、これは本明
細書に参考文献として組入れている。可塑剤が存在しな
いことが好適である。
【0033】任意の具体的なTg増強剤には、SANポ
リマー、PMMA、ポリイミド例えばポリグルタルイミ
ド、ポリマレイミド、ポリイタコンイミドを含み、それ
らは市販されている。あるポリイミドの製造の例はKo
pchikの米国特許第4,246,374号及びSc
hroderらの米国特許第3,284,425号に詳
細されている。このポリイミドは、イミドメタクリレー
トコポリマー及び/又はポリ脂肪族イミドコポリマーを
含む。このポリイミドコポリマーはRohmand H
aas社より、商標名ポラロイドHT−510、ポラロ
イドEXL−4151、ポラロイドEXL−4171、
ポラロイドEXL−4241及びポラロイドEXL−4
261のもとで製造且つ販売されている。Tg増強剤は
含まれないことが好適である。
リマー、PMMA、ポリイミド例えばポリグルタルイミ
ド、ポリマレイミド、ポリイタコンイミドを含み、それ
らは市販されている。あるポリイミドの製造の例はKo
pchikの米国特許第4,246,374号及びSc
hroderらの米国特許第3,284,425号に詳
細されている。このポリイミドは、イミドメタクリレー
トコポリマー及び/又はポリ脂肪族イミドコポリマーを
含む。このポリイミドコポリマーはRohmand H
aas社より、商標名ポラロイドHT−510、ポラロ
イドEXL−4151、ポラロイドEXL−4171、
ポラロイドEXL−4241及びポラロイドEXL−4
261のもとで製造且つ販売されている。Tg増強剤は
含まれないことが好適である。
【0034】該成分は一般に、粉末混合装置例えばベン
シェル(Henschel)ミキサー又はリボンブレン
ダーにより配合且つ混合せしめ、そしてキューブ状にす
るか又は好ましくは粉末状のままにしておく。一方、該
成分の一部をまず混合し、そして残りの成分をマルチプ
ルスクリュー(多軸)押出機において配合せしめること
もできる。本発明の粉末配合物を一般に常用の押出装
置、例えば二軸スクリュー押出機もしくは単軸スクリュ
ー押出機において加工せしめるか、又は無数の有用な製
品の内、例えばパイプ継手部品の射出成形を含むその他
の加工手段において加工せしめる。この熱可塑性粉末配
合物をCPVCのため、常用の溶融温度、約175℃〜
約235℃、そして好ましくは約200℃〜約225℃
で加工する。
シェル(Henschel)ミキサー又はリボンブレン
ダーにより配合且つ混合せしめ、そしてキューブ状にす
るか又は好ましくは粉末状のままにしておく。一方、該
成分の一部をまず混合し、そして残りの成分をマルチプ
ルスクリュー(多軸)押出機において配合せしめること
もできる。本発明の粉末配合物を一般に常用の押出装
置、例えば二軸スクリュー押出機もしくは単軸スクリュ
ー押出機において加工せしめるか、又は無数の有用な製
品の内、例えばパイプ継手部品の射出成形を含むその他
の加工手段において加工せしめる。この熱可塑性粉末配
合物をCPVCのため、常用の溶融温度、約175℃〜
約235℃、そして好ましくは約200℃〜約225℃
で加工する。
【0035】押出機は一般に搬送手段、例えば材料が仕
込まれるホッパー通し、中間スクリュー加工部分(in
termediate screw processi
ngportion)及びこの材料が押出品の形におい
て排出される最終ダイ(die)通しを有する。低摩擦
サイジング、例えばゲージングディスク(gaugin
g disc)又は真空サイジングスリーブを利用する
ことは更に好都合である。多軸押出機はパイプの押出成
形のために広く利用されている。多軸押出機には二つの
型がある。逆転スクリューと共回転(corotati
ng)スクリューである。円錐型二軸、四軸及び平行二
軸は、逆転スクリュー多軸押出機において好適に利用さ
れる。それらは一般に重力又は計量供給される。共回転
スクリューは配合装置として時折パイプの押出成形のた
めに利用される。ほとんどの場合において押出速度は、
押出機の大きさ、運転能力及びスクリューのデザインに
依存する。本発明の配合物を溶融加工するのに有用な装
置の特性は以下の事項を含む。 −7500psi(51.7MPA)以上の頭部圧力規
格、 −低rpmで▲高▼いトルクを発生できる押出機の駆動
装置/ギャーボックス、 −揮発分、水分及び取り込まれた空気を除するための真
空孔、 −16/1以上のバーレルL/D、 −5°F以内又はそれより優れて調節可能な温度コント
ローラー、 −精密に調節可能な粉末計量スクリュー。
込まれるホッパー通し、中間スクリュー加工部分(in
termediate screw processi
ngportion)及びこの材料が押出品の形におい
て排出される最終ダイ(die)通しを有する。低摩擦
サイジング、例えばゲージングディスク(gaugin
g disc)又は真空サイジングスリーブを利用する
ことは更に好都合である。多軸押出機はパイプの押出成
形のために広く利用されている。多軸押出機には二つの
型がある。逆転スクリューと共回転(corotati
ng)スクリューである。円錐型二軸、四軸及び平行二
軸は、逆転スクリュー多軸押出機において好適に利用さ
れる。それらは一般に重力又は計量供給される。共回転
スクリューは配合装置として時折パイプの押出成形のた
めに利用される。ほとんどの場合において押出速度は、
押出機の大きさ、運転能力及びスクリューのデザインに
依存する。本発明の配合物を溶融加工するのに有用な装
置の特性は以下の事項を含む。 −7500psi(51.7MPA)以上の頭部圧力規
格、 −低rpmで▲高▼いトルクを発生できる押出機の駆動
装置/ギャーボックス、 −揮発分、水分及び取り込まれた空気を除するための真
空孔、 −16/1以上のバーレルL/D、 −5°F以内又はそれより優れて調節可能な温度コント
ローラー、 −精密に調節可能な粉末計量スクリュー。
【0036】
【実施例】本明細書で言及する以下の標準試験方法は本
発明の特性を認識するために利用した。
発明の特性を認識するために利用した。
【0037】特 性 標 準 引張強度 ASTM−D638 引張弾性率 〃 −D638 ノッチ付アイゾッド強度 〃 −D256 加熱ひずみ温度 〃 −D648 耐落下衝撃強度 〃 −D2444 静水強度 〃 −D1598 固有粘度 〃 −D1243 ショアー硬度 〃 −D530 比重 〃 −D792
【0038】加工安定性についても、本実施例における
配合物は評価した。主に商業的な、CPVC化合物の相
対熱安定性及び加工性の測定は、「動的熱安定性」(D
TS:Dynamic Thermal Stabil
ity)試験である。この試験は、例えばブラベンダー
プラスチ−コーダー(BrabenderPlasti
−Corder)のような装置を用いた、選択した温度
での時間−トルク関係を測定するためにデザインされて
いる。一般的に報告され、且つ比較のために利用される
この試験の値は「DTS時間」である。DTS時間は、
溶融状態におけるポリマー化合物による、装置のトルク
が上昇し始める前に最低値へと落ちるのに必要な時間と
定義し、これはおそらく不安定性に起因するものであ
り、そして通常自己架橋を伴う。DTS時間はポリマー
特性にのみ依存するだけでなく、温度、サンプルのサイ
ズ、安定剤、離型剤、装置の運転条件、装置のメンテナ
ンスの度合い、及びその他の条件にも依存するものであ
り、そしてこれらは異なる化合物間の精密な比較のため
にコントロールしてある。約16分以下のDTS時間は
一般に望ましくなく、そしてDTS時間は約18分以上
であることが好ましい。以下に温度を特定していない際
は、その温度は室温のつもりである。
配合物は評価した。主に商業的な、CPVC化合物の相
対熱安定性及び加工性の測定は、「動的熱安定性」(D
TS:Dynamic Thermal Stabil
ity)試験である。この試験は、例えばブラベンダー
プラスチ−コーダー(BrabenderPlasti
−Corder)のような装置を用いた、選択した温度
での時間−トルク関係を測定するためにデザインされて
いる。一般的に報告され、且つ比較のために利用される
この試験の値は「DTS時間」である。DTS時間は、
溶融状態におけるポリマー化合物による、装置のトルク
が上昇し始める前に最低値へと落ちるのに必要な時間と
定義し、これはおそらく不安定性に起因するものであ
り、そして通常自己架橋を伴う。DTS時間はポリマー
特性にのみ依存するだけでなく、温度、サンプルのサイ
ズ、安定剤、離型剤、装置の運転条件、装置のメンテナ
ンスの度合い、及びその他の条件にも依存するものであ
り、そしてこれらは異なる化合物間の精密な比較のため
にコントロールしてある。約16分以下のDTS時間は
一般に望ましくなく、そしてDTS時間は約18分以上
であることが好ましい。以下に温度を特定していない際
は、その温度は室温のつもりである。
【0039】例1 44のショアーD−硬度を有すると思われるABSグラ
フトコポリマー9部を、68.5%の塩素並びに前記の
顔料、安定剤及び離型剤を含む100部のCPVCと粉
末ミキサー中で配合せしめた。この配合物を二本ロール
機で融合せしめ、そしてプラックへと圧縮成形せしめ
た。この圧縮成形プラックを加熱ひずみ温度、引張強
度、引張弾性率及びアイゾッド衝撃強度について試験し
た。加熱ひずみ温度は101℃、引張強度は7,745
psi(53.39MPa)、引張弾性率は342,2
00psi(2,359MPa)、そしてアイゾッド衝
撃はノッチのインチ当り9.5ft・lbf(507.
1J/mノッチ)であった。この粉末配合物をCM55
円錐型二軸押出機に搬送せしめ、そして3/4インチ
(19mm)のSDR−11ctsチューブへと押出成
形し(ASTM−D2846)、そして延性の存在を見
るために種々の温度での固定エネルギー落下衝撃(fi
xed energy drop impact)につ
いて試験した。特に、落下衝撃は40°F(4.4
℃)、30°F(−1.1℃)及び20°F(−6.6
℃)で測定した。長期間静水耐性破断(LTHS)試験
も行った。LTHS試験は各例について、100,00
0時間の妨害値(intercept value)を
予想するため、約190時間〜約600時間にわたり、
180°F(82.2℃)で行った。この値は円周配向
におけるパイプの壁において評価される引張応力であ
り、連続的に適用された場合にパイプの破損を100,
000時間にて引き起こすであろう値である。ASTM
−D2846のもとで必要な180°F(82.2℃)
での最低LTHSは1000psi(7.0MPa)で
ある。静水設計応力はLTHSに安全率0.5を掛けた
ものである。従って、1000psi(7.0MPa)
のLTHSを示す試験パイプは500psi(3.5M
Pa)の静水設計応力を有す。分散パーセントも報告し
た。ASTM−D2846のもとでは分散パーセントと
して表わす最大規定信頼度があり、そしてこの規定のも
とでは15%の分散が受け入れられる最大値である。例
1の配合物に由来する、押出成形した3/4インチ(1
9mm)のSDR−11ctsチューブは43.9ft
・lbf(59.5N・m)の落下衝撃度を示した。4
0°F(4.4℃)、12ft.lbs(16.25N
・m)のエネルギーでは、10回の試行において10回
合格し、そして15ft.lbs(20.32N・m)
では10回の試行において10回合格した。30°F
(−1.1%)、12ft・lbs(16.25N・
m)のエネルギーでは、この延性は10回の試行におい
て10回合格し、そして15ft・lbs(20.32
N・m)では、10回の試行において10回合格した。
20°F(−6.6℃、12ft.lbs(16.25
N・m)では、10回の試行において9回合格し、そし
て15ft・lbs(20.32N・m)では、10回
の試行において4回合格した。100,000時間妨害
LTHSは1,279psi(8.817MPa)であ
り、そして分散率は5.9%であった。例1の粉末配合
物は16分のブラベンダーDTSを示した。この配合物
はASTM−D1784の条件の全てを満足せず、特に
引張弾性率の最低値を満足せしめなかった。
フトコポリマー9部を、68.5%の塩素並びに前記の
顔料、安定剤及び離型剤を含む100部のCPVCと粉
末ミキサー中で配合せしめた。この配合物を二本ロール
機で融合せしめ、そしてプラックへと圧縮成形せしめ
た。この圧縮成形プラックを加熱ひずみ温度、引張強
度、引張弾性率及びアイゾッド衝撃強度について試験し
た。加熱ひずみ温度は101℃、引張強度は7,745
psi(53.39MPa)、引張弾性率は342,2
00psi(2,359MPa)、そしてアイゾッド衝
撃はノッチのインチ当り9.5ft・lbf(507.
1J/mノッチ)であった。この粉末配合物をCM55
円錐型二軸押出機に搬送せしめ、そして3/4インチ
(19mm)のSDR−11ctsチューブへと押出成
形し(ASTM−D2846)、そして延性の存在を見
るために種々の温度での固定エネルギー落下衝撃(fi
xed energy drop impact)につ
いて試験した。特に、落下衝撃は40°F(4.4
℃)、30°F(−1.1℃)及び20°F(−6.6
℃)で測定した。長期間静水耐性破断(LTHS)試験
も行った。LTHS試験は各例について、100,00
0時間の妨害値(intercept value)を
予想するため、約190時間〜約600時間にわたり、
180°F(82.2℃)で行った。この値は円周配向
におけるパイプの壁において評価される引張応力であ
り、連続的に適用された場合にパイプの破損を100,
000時間にて引き起こすであろう値である。ASTM
−D2846のもとで必要な180°F(82.2℃)
での最低LTHSは1000psi(7.0MPa)で
ある。静水設計応力はLTHSに安全率0.5を掛けた
ものである。従って、1000psi(7.0MPa)
のLTHSを示す試験パイプは500psi(3.5M
Pa)の静水設計応力を有す。分散パーセントも報告し
た。ASTM−D2846のもとでは分散パーセントと
して表わす最大規定信頼度があり、そしてこの規定のも
とでは15%の分散が受け入れられる最大値である。例
1の配合物に由来する、押出成形した3/4インチ(1
9mm)のSDR−11ctsチューブは43.9ft
・lbf(59.5N・m)の落下衝撃度を示した。4
0°F(4.4℃)、12ft.lbs(16.25N
・m)のエネルギーでは、10回の試行において10回
合格し、そして15ft.lbs(20.32N・m)
では10回の試行において10回合格した。30°F
(−1.1%)、12ft・lbs(16.25N・
m)のエネルギーでは、この延性は10回の試行におい
て10回合格し、そして15ft・lbs(20.32
N・m)では、10回の試行において10回合格した。
20°F(−6.6℃、12ft.lbs(16.25
N・m)では、10回の試行において9回合格し、そし
て15ft・lbs(20.32N・m)では、10回
の試行において4回合格した。100,000時間妨害
LTHSは1,279psi(8.817MPa)であ
り、そして分散率は5.9%であった。例1の粉末配合
物は16分のブラベンダーDTSを示した。この配合物
はASTM−D1784の条件の全てを満足せず、特に
引張弾性率の最低値を満足せしめなかった。
【0040】例2 例1のCPVC100部を粉末ミキサー中において、例
1のABS強化剤7部、前記の例の通りの顔料、離型剤
及び安定剤と配合せしめた。この粉末配合物を二本ロー
ル機上で融合せしめ、そして圧縮成形させた。例2の圧
縮成形プラックは100℃の加熱ひずみ温度、8,08
8psi(5.575MPa)の引張強度、390,8
00psi(2,694MPa)の引張弾性率及びノッ
チのインチ当り5.4ft・lbfのアイゾッド衝撃値
(288.2J/mノッチ)を示した。この粉末配合物
を前記の例と同様にパイプへと押出成形し、そして3
4.9ft・lbs(47.3N・m)の落下衝撃値を
示した。40°F(4.4℃)、12ft・lbs(1
6.25N・m)のエネルギーでの延性は、10回の試
行において10回合格し、そして15ft.lbs(2
0.32N・m)では10回の試行において9回合格し
た。30°F(−1.1℃)、12ft・lbs(1
6.25N・m)のエネルギーでは、10回の試行にお
いて6回合格し、そして15ft・lbs(20.32
N・m)では10回の試行において8回合格した。20
°F(−6.6℃)、12ft・lbs(16.25N
・m)のエネルギーでは、10回の試行において4回合
格し、そして15ft.lbs(20.32N・m)で
は10回の試行において合格するものはなかった。10
0,000時間の妨害LTHSは1,365psi(9
4.10MPa)であり、そして分散率は4.5%であ
った。例2の配合物は21分のブラベンダーDTSを示
し、そしてASTM−D1784の条件を満たしたが、
この配合物は劣った加工特性を示し、従ってパイプの押
出品としては不適切であった。
1のABS強化剤7部、前記の例の通りの顔料、離型剤
及び安定剤と配合せしめた。この粉末配合物を二本ロー
ル機上で融合せしめ、そして圧縮成形させた。例2の圧
縮成形プラックは100℃の加熱ひずみ温度、8,08
8psi(5.575MPa)の引張強度、390,8
00psi(2,694MPa)の引張弾性率及びノッ
チのインチ当り5.4ft・lbfのアイゾッド衝撃値
(288.2J/mノッチ)を示した。この粉末配合物
を前記の例と同様にパイプへと押出成形し、そして3
4.9ft・lbs(47.3N・m)の落下衝撃値を
示した。40°F(4.4℃)、12ft・lbs(1
6.25N・m)のエネルギーでの延性は、10回の試
行において10回合格し、そして15ft.lbs(2
0.32N・m)では10回の試行において9回合格し
た。30°F(−1.1℃)、12ft・lbs(1
6.25N・m)のエネルギーでは、10回の試行にお
いて6回合格し、そして15ft・lbs(20.32
N・m)では10回の試行において8回合格した。20
°F(−6.6℃)、12ft・lbs(16.25N
・m)のエネルギーでは、10回の試行において4回合
格し、そして15ft.lbs(20.32N・m)で
は10回の試行において合格するものはなかった。10
0,000時間の妨害LTHSは1,365psi(9
4.10MPa)であり、そして分散率は4.5%であ
った。例2の配合物は21分のブラベンダーDTSを示
し、そしてASTM−D1784の条件を満たしたが、
この配合物は劣った加工特性を示し、従ってパイプの押
出品としては不適切であった。
【0041】例3 例1のCPVC100部を粉末ミキサー中において、前
記の塩素化ポリエチレン9部、前記の例の通りの顔料、
離型剤及び安定剤と配合せしめた。この粉末配合物を二
本ロール機上で融合せしめ、そして圧縮成形させた。例
3の圧縮成形プラックは100℃の加熱ひずみ温度、
7,956psi(58.84MPa)の引張強度、3
46,000psi(2,385MPa)の引張弾性率
及びノッチのインチ当り1.9ft・lbfのアイゾッ
ド衝撃値(101.4J/mノッチ)を示した。この粉
末配合物を前記の例と同様にパイプへと押出成形し、そ
して21.1ft・lbs(28.6N・m)の落下衝
撃値を示した。40°F(4・4℃)、12ft・lb
s(16.25N・m)のエネルギーでの延性は、10
回の試行において4回合格し、そして15ft.lbs
(20.32N・m)では10回の試行において4回合
格した。30°F(−1.1℃)、12ft・lbs
(16.25N・m)のエネルギーでは、10回の試行
において合格するものはなく、そして15ft・lbs
(20.32N・m)では、10回の試行において合格
するものはなかった。20゜F(−6.6℃)で合格す
るものはなかった。100,000時間の妨害LTHS
は161psi(1.109MPa)であり、そして分
散率は17.4%であった。例3の配合物は24分のブ
ラベンダーDTSを示し、そして得られるctsチュー
ブはASTM−D2846の基準を満たさなかった。
記の塩素化ポリエチレン9部、前記の例の通りの顔料、
離型剤及び安定剤と配合せしめた。この粉末配合物を二
本ロール機上で融合せしめ、そして圧縮成形させた。例
3の圧縮成形プラックは100℃の加熱ひずみ温度、
7,956psi(58.84MPa)の引張強度、3
46,000psi(2,385MPa)の引張弾性率
及びノッチのインチ当り1.9ft・lbfのアイゾッ
ド衝撃値(101.4J/mノッチ)を示した。この粉
末配合物を前記の例と同様にパイプへと押出成形し、そ
して21.1ft・lbs(28.6N・m)の落下衝
撃値を示した。40°F(4・4℃)、12ft・lb
s(16.25N・m)のエネルギーでの延性は、10
回の試行において4回合格し、そして15ft.lbs
(20.32N・m)では10回の試行において4回合
格した。30°F(−1.1℃)、12ft・lbs
(16.25N・m)のエネルギーでは、10回の試行
において合格するものはなく、そして15ft・lbs
(20.32N・m)では、10回の試行において合格
するものはなかった。20゜F(−6.6℃)で合格す
るものはなかった。100,000時間の妨害LTHS
は161psi(1.109MPa)であり、そして分
散率は17.4%であった。例3の配合物は24分のブ
ラベンダーDTSを示し、そして得られるctsチュー
ブはASTM−D2846の基準を満たさなかった。
【0042】例4 先記の例の通りのCPVC100部を粉末ミキサーにお
いて、塩素化ポリエチレン2部、前記の例の通りの顔
料、離型剤及び安定剤と配合せめした。この粉末配合物
を二本ロール機上で融合せしめ、そして以下の特性のた
め圧縮成形させた。例4の圧縮成形プラックは101℃
の加熱ひずみ温度、8,678psi(59.82MP
a)の引張強度、393,000psi(2,709M
Pa)の引張弾性率を示した。アイゾッド衝撃値はノッ
チのインチ当り0.7ft・lbf(37.36J/m
ノッチ)であった。例4の粉末配合物を前述の通りパイ
プに押出成形せしめ、以下の特性について試験した。落
下衝撃値は5ft・lbs(6.7N・m)であり、そ
して40°F(4.4℃)、12ft・lbs(16.
25N・m)での延性は、10回の試行において合格す
るものはなく、そして15ft・lbs(20.32N
・m)でも10回の試行において合格するものはなかっ
た。30°F(−1.1℃)又は20°F(−6.6
℃)で、例4において得られるパイプについて落下衝撃
に合格するものはなかった。100,000時間の妨害
長期間静水強度は535psi(3.688MPa)で
あり、分散は17.1%であった。例4の粉末配合物は
27分のブラベンダー動的熱安定性を示したが、これに
由来する3/4インチ(19mm)のSDR−11ct
sチューブはASTM−D2846の基準を満たせなか
った。
いて、塩素化ポリエチレン2部、前記の例の通りの顔
料、離型剤及び安定剤と配合せめした。この粉末配合物
を二本ロール機上で融合せしめ、そして以下の特性のた
め圧縮成形させた。例4の圧縮成形プラックは101℃
の加熱ひずみ温度、8,678psi(59.82MP
a)の引張強度、393,000psi(2,709M
Pa)の引張弾性率を示した。アイゾッド衝撃値はノッ
チのインチ当り0.7ft・lbf(37.36J/m
ノッチ)であった。例4の粉末配合物を前述の通りパイ
プに押出成形せしめ、以下の特性について試験した。落
下衝撃値は5ft・lbs(6.7N・m)であり、そ
して40°F(4.4℃)、12ft・lbs(16.
25N・m)での延性は、10回の試行において合格す
るものはなく、そして15ft・lbs(20.32N
・m)でも10回の試行において合格するものはなかっ
た。30°F(−1.1℃)又は20°F(−6.6
℃)で、例4において得られるパイプについて落下衝撃
に合格するものはなかった。100,000時間の妨害
長期間静水強度は535psi(3.688MPa)で
あり、分散は17.1%であった。例4の粉末配合物は
27分のブラベンダー動的熱安定性を示したが、これに
由来する3/4インチ(19mm)のSDR−11ct
sチューブはASTM−D2846の基準を満たせなか
った。
【0043】例5 塩素化ポリエチレン2部を粉末ミキサー中において、先
の例と同様のCPVC100部と混合し、そして42の
ショアーD硬度を有すると思われるメタクリレートブタ
ジエンスチレン(MBS)強化剤7部、先記の例の顔
料、離型剤及び安定剤を含ませた。この配合物を二本ロ
ール機上で融合させ、そして以下の特性の試験のためプ
ラックへと圧縮成形せしめた。例5の融合プラックは9
9℃の加熱ひずみ温度、8,089psi(55.76
MPa)の引張強度、360,000psi(2,48
5MPa)の引張弾性率及びノッチのインチ当り7.7
ft・lbf(411J/mノッチ)のアイゾッド衝撃
値を示した。例5の粉末配合物を押出機に仕込み、前記
の通りにSDR−11パイプへと押出成形し、そして以
下の特性について試験した。この押出成形パイプは3
9.7ft・lbs(53.7N・m)の落下衝撃値を
示した。40°F(4.4℃)、12ft・lbs(1
6.25N・m)のエネルギーで、このパイプは10回
の試験において9回合格する固定落下衝撃延性を示し、
そして15ft・lbs(20.32N・m)のエネル
ギーでは、10回の試行において10回合格する延性を
示した。30°F(−1.1℃)、12ft・lbs
(16.25N・m)では10回の試行において10回
合格し、そして15ft・lbs(20.32N・m)
のエネルギーでもこの延性は10回の試行において10
回合格した。20°F(−6.6℃)、12ft・lb
s(16.25N・m)のエネルギーでは、10回の試
行において7回合格し、そして15ft・lbs(2
0.32N・m)のエネルギーではこの延性は10回の
試行において合格するものはなかった。例5の配合物由
来のパイプの100,000時間の長期間静水強度は
1,170psi(8.06MPa)であり、そして分
散率は4.9%であった。例5の粉末配合物は22.6
分のブラベンダー動的熱安定性を示したが、ASTM−
D2846の最低HDT基準に合わなかった。
の例と同様のCPVC100部と混合し、そして42の
ショアーD硬度を有すると思われるメタクリレートブタ
ジエンスチレン(MBS)強化剤7部、先記の例の顔
料、離型剤及び安定剤を含ませた。この配合物を二本ロ
ール機上で融合させ、そして以下の特性の試験のためプ
ラックへと圧縮成形せしめた。例5の融合プラックは9
9℃の加熱ひずみ温度、8,089psi(55.76
MPa)の引張強度、360,000psi(2,48
5MPa)の引張弾性率及びノッチのインチ当り7.7
ft・lbf(411J/mノッチ)のアイゾッド衝撃
値を示した。例5の粉末配合物を押出機に仕込み、前記
の通りにSDR−11パイプへと押出成形し、そして以
下の特性について試験した。この押出成形パイプは3
9.7ft・lbs(53.7N・m)の落下衝撃値を
示した。40°F(4.4℃)、12ft・lbs(1
6.25N・m)のエネルギーで、このパイプは10回
の試験において9回合格する固定落下衝撃延性を示し、
そして15ft・lbs(20.32N・m)のエネル
ギーでは、10回の試行において10回合格する延性を
示した。30°F(−1.1℃)、12ft・lbs
(16.25N・m)では10回の試行において10回
合格し、そして15ft・lbs(20.32N・m)
のエネルギーでもこの延性は10回の試行において10
回合格した。20°F(−6.6℃)、12ft・lb
s(16.25N・m)のエネルギーでは、10回の試
行において7回合格し、そして15ft・lbs(2
0.32N・m)のエネルギーではこの延性は10回の
試行において合格するものはなかった。例5の配合物由
来のパイプの100,000時間の長期間静水強度は
1,170psi(8.06MPa)であり、そして分
散率は4.9%であった。例5の粉末配合物は22.6
分のブラベンダー動的熱安定性を示したが、ASTM−
D2846の最低HDT基準に合わなかった。
【0044】例6 例6の配合物は、例1において利用したCPVCの組合
せを含み、2部の塩素化ポリエチレン、64のショアー
D−硬度を有するABS強化剤7部、先記の例の顔料、
離型剤及び安定剤と均一の配合物が得られる迄撹拌する
ことで配合せしめた。この配合物を二本ロール機上に融
合せしめ、そして以下の特性についての試験のために圧
縮成形せしめた。この融合し、圧縮した例6のプラック
は、100℃の加熱ひずみ温度、8,352psi(5
7.57MPa)の引張強度、450,300psi
(3,104MPa)の引張弾性率、及びノッチのイン
チ当り2.0ft・lbf(106.7J/mノッチ)
のアイゾッド衝撃強度を示した。例6の粉末配合物を押
出機に仕込み、そしてパイプへと押出成形した。このパ
イプを落下衝撃、低温度固定落下衝撃破損及び長期間静
水強度について試験した。例6の配合物に由来する押出
成形パイプは36.0ft・lbs(48.7N・m)
の落下衝撃値を示し、そして40°F(4.4℃)、1
5ft.lbs(20.32N・m)での延性は10回
の試行において6回延性が合格し、そして15ft・l
bs(20.32N・m)、40°F(4.4℃)では
10回の試行において5回合格した。30°F(−1.
1℃)、12ft・1bS(16.25N・m)では、
このパイプは10回の試行において6回の合格、そして
15ft・lbs(20.32N・m)では10回の試
行において2回の合格を示した。20°F(−6.6
℃)、12ft・lbs(16.25N・m)のエネル
ギーでは、この配合物のパイプは10回の試験において
1回の合格、そして15ft・lbs(20.32N・
m)ではこのパイプは10回の試行において一度も合格
しなかった。例6のパイプから得られた100,000
時間妨害長期静水応力破断値は、1,306psi
(9.003MPa)であり、そして10.4%の分散
率であった。例6の粉末配合物は16分という最低限の
ブラベンダー動的熱安定時間を示し、階級2−3−4−
4−7についてのASTM−D1784の基準を満たし
た。
せを含み、2部の塩素化ポリエチレン、64のショアー
D−硬度を有するABS強化剤7部、先記の例の顔料、
離型剤及び安定剤と均一の配合物が得られる迄撹拌する
ことで配合せしめた。この配合物を二本ロール機上に融
合せしめ、そして以下の特性についての試験のために圧
縮成形せしめた。この融合し、圧縮した例6のプラック
は、100℃の加熱ひずみ温度、8,352psi(5
7.57MPa)の引張強度、450,300psi
(3,104MPa)の引張弾性率、及びノッチのイン
チ当り2.0ft・lbf(106.7J/mノッチ)
のアイゾッド衝撃強度を示した。例6の粉末配合物を押
出機に仕込み、そしてパイプへと押出成形した。このパ
イプを落下衝撃、低温度固定落下衝撃破損及び長期間静
水強度について試験した。例6の配合物に由来する押出
成形パイプは36.0ft・lbs(48.7N・m)
の落下衝撃値を示し、そして40°F(4.4℃)、1
5ft.lbs(20.32N・m)での延性は10回
の試行において6回延性が合格し、そして15ft・l
bs(20.32N・m)、40°F(4.4℃)では
10回の試行において5回合格した。30°F(−1.
1℃)、12ft・1bS(16.25N・m)では、
このパイプは10回の試行において6回の合格、そして
15ft・lbs(20.32N・m)では10回の試
行において2回の合格を示した。20°F(−6.6
℃)、12ft・lbs(16.25N・m)のエネル
ギーでは、この配合物のパイプは10回の試験において
1回の合格、そして15ft・lbs(20.32N・
m)ではこのパイプは10回の試行において一度も合格
しなかった。例6のパイプから得られた100,000
時間妨害長期静水応力破断値は、1,306psi
(9.003MPa)であり、そして10.4%の分散
率であった。例6の粉末配合物は16分という最低限の
ブラベンダー動的熱安定時間を示し、階級2−3−4−
4−7についてのASTM−D1784の基準を満たし
た。
【0045】例7 本例において、先記の例と同様のCPVC100部を粉
末ミキサー中において、前述した塩素化ポリエチレン2
部、例1の▲高▼ゴムABSグラフトコポリマー7部、
先の例の顔料、離型剤及び安定剤と、均一な乾燥粉末配
合物が得られる迄混合した。本例の圧縮成形配合物は1
01℃の加熱ひずみ温度、7,997psi(55.1
3MPa)の引張強度、363,500psi(2,5
05MPa)の引張弾性率及びノッチのインチ当り7.
7ft・lbf(411J/mノッチ)のアイゾッド衝
撃強度を示した。この配合物の押出成形パイプは41f
t・lbs(55.5N・m)の落下衝撃値を示し、そ
して12ft・lbs(16.25N・m)、40°F
(4.4℃)では10回の試行において9回の合格の延
性を、そして15ft・lbs(20.32N・m)、
40°F(4.4℃)では10回の試行において8回の
合格を示した。30°F(−1.1℃)、12ft・l
bs(16.25N・m)では10回の試行において9
回の合格し、そして15ft.lbs(20.32N・
m)では10回の試行において7回合格した。20°F
(−6.6℃)、12ft・lbs(16.25N・
m)では10回の試行において9回の合格し、そして1
5ft・lbs(20.32N・m)では10回の試行
において3回合格した。100,000時間妨害長期間
静水応力破断は1,242psi(8.562MPa)
の値であり、分散率は11.2%であった。この粉末化
合物は18分のブラベンダー動的熱安定性を示した。融
合状態において例7の配合物は階級2−4−4−4−7
についてのASTM−D1784の性能基準に合格し、
そして20°F(−6.6℃)での固定槍落下衝撃試験
のもとで満足できる延性を示した。
末ミキサー中において、前述した塩素化ポリエチレン2
部、例1の▲高▼ゴムABSグラフトコポリマー7部、
先の例の顔料、離型剤及び安定剤と、均一な乾燥粉末配
合物が得られる迄混合した。本例の圧縮成形配合物は1
01℃の加熱ひずみ温度、7,997psi(55.1
3MPa)の引張強度、363,500psi(2,5
05MPa)の引張弾性率及びノッチのインチ当り7.
7ft・lbf(411J/mノッチ)のアイゾッド衝
撃強度を示した。この配合物の押出成形パイプは41f
t・lbs(55.5N・m)の落下衝撃値を示し、そ
して12ft・lbs(16.25N・m)、40°F
(4.4℃)では10回の試行において9回の合格の延
性を、そして15ft・lbs(20.32N・m)、
40°F(4.4℃)では10回の試行において8回の
合格を示した。30°F(−1.1℃)、12ft・l
bs(16.25N・m)では10回の試行において9
回の合格し、そして15ft.lbs(20.32N・
m)では10回の試行において7回合格した。20°F
(−6.6℃)、12ft・lbs(16.25N・
m)では10回の試行において9回の合格し、そして1
5ft・lbs(20.32N・m)では10回の試行
において3回合格した。100,000時間妨害長期間
静水応力破断は1,242psi(8.562MPa)
の値であり、分散率は11.2%であった。この粉末化
合物は18分のブラベンダー動的熱安定性を示した。融
合状態において例7の配合物は階級2−4−4−4−7
についてのASTM−D1784の性能基準に合格し、
そして20°F(−6.6℃)での固定槍落下衝撃試験
のもとで満足できる延性を示した。
【0046】これらの例を比較することにより、例1,
2,5,6及び7の配合物は複数の所望する性質、即
ち、加熱ひずみ温度、引張強度、弾性率、アイゾッド衝
撃強度及び落下衝撃強度を示すことが明らかとなった。
ASTM−D1784のもとで不合格の例1は、不十分
なDTSを有し、従って押出成形パイプを加工できな
い。例2はASTM−D1784に合格するが、20°
Fの固定落下衝撃延性が不十分であり、従って許容でき
ない加工性を有する。例5はASTM−D1784の基
準に合格せず、そして十分な低温度延性を示さなかっ
た。例6は最低限の加工性を有し、ASTM−D178
4階級2−3−4−4−7の規格に合格し、そして20
°F(−6.6℃)で延性を示したが、例7における最
も好適な態様ほどではなかった。例7の配合物は加工で
き、ASTM−D2846に合格し、そして粉末配合物
から直接得られる押出成形品を展開し、受け入れられる
20°F(−6.6℃)固定落下衝撃延性を有し、そし
てこれは特に成形製品に向けられた本発明の最良の型で
ある。
2,5,6及び7の配合物は複数の所望する性質、即
ち、加熱ひずみ温度、引張強度、弾性率、アイゾッド衝
撃強度及び落下衝撃強度を示すことが明らかとなった。
ASTM−D1784のもとで不合格の例1は、不十分
なDTSを有し、従って押出成形パイプを加工できな
い。例2はASTM−D1784に合格するが、20°
Fの固定落下衝撃延性が不十分であり、従って許容でき
ない加工性を有する。例5はASTM−D1784の基
準に合格せず、そして十分な低温度延性を示さなかっ
た。例6は最低限の加工性を有し、ASTM−D178
4階級2−3−4−4−7の規格に合格し、そして20
°F(−6.6℃)で延性を示したが、例7における最
も好適な態様ほどではなかった。例7の配合物は加工で
き、ASTM−D2846に合格し、そして粉末配合物
から直接得られる押出成形品を展開し、受け入れられる
20°F(−6.6℃)固定落下衝撃延性を有し、そし
てこれは特に成形製品に向けられた本発明の最良の型で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 55:02 7142−4J 23:28) 7107−4J B29K 27:06 B29L 23:00 4F
Claims (25)
- 【請求項1】 配合物であって以下のもの;約63重量
%〜約70重量%の塩素を含む塩素化ポリ塩化ビニル
(CPVC)(ここで該塩素化ポリ塩化ビニルポリマー
は約0.4〜約1.6の固有粘度を有するポリ塩化ビニ
ルポリマーに由来する)、 ゴム状のポリジエンと1又は複数の硬化モノマーとの高
ゴムグラフトコポリマー(該グラフトコポリマーは、6
4以下のショアー押込(D)硬度を有する高ゴムABS
グラフトコポリマー及び42以下のショアーD硬度を有
する高ゴム非−ABSポリジエンより成るグループの少
なくとも1種から選ばれる)、 約30重量%〜約40重量%の塩素を含む塩素化ポリエ
チレン、並びに該CPVCのための安定剤、を含んで成
る配合物。 - 【請求項2】 請求項1記載の配合物であって、ここで
前記のグラフトコポリマーが、ポリジエンゴムと、ビニ
ル芳香族、メタクリレート、アクリレート、メタクリロ
ニトリル、アクリロニトリル及びその混合物より成るグ
ループから選ばれる硬化モノマーとのグラフトコポリマ
ーを含む、配合物。 - 【請求項3】 請求項1の配合物であって、ここで前記
のグラフトコポリマーが1,3−ジエンポリマー又はコ
ポリマー、ビニル芳香族モノマー及びメタアクリロニト
リルもしくはアクリロニトリルモノマーに由来し、該グ
ラフトコポリマーが約35〜約45のショアーD硬度を
有する配合物。 - 【請求項4】 請求項1に記載の配合物であって、前記
のグラフトコポリマーが約35〜42のショアーD硬度
を有す高ゴムMBSグラフトポリマーである配合物。 - 【請求項5】 請求項1に記載の配合物であって、前記
のポリ塩化ビニルポリマーが約0.7〜約1.2の固有
粘度を有し、そして前記のCPVCが約65重量%〜約
69重量%の塩素を含む配合物。 - 【請求項6】 請求項5に記載の配合物であって、前記
の安定剤の少なくとも1種がスズ安定剤である配合物。 - 【請求項7】 請求項3に記載の配合物であって、前記
の高ゴムグラフトコポリマーが100重量部(pbw)
のCPVC当り、約5〜約10重量部で存在する配合
物。 - 【請求項8】 請求項7に記載の配合物であって、前記
の塩素化ポリエチレンが約1pbw〜約5pbwで存在
する配合物。 - 【請求項9】 請求項8に記戴の配合物であって、前記
の塩素化ポリエチレンが約1〜約3pbwで存在する配
合物。 - 【請求項10】 融合状態における請求項9に記載の配
合物であって、ASTM−D2846の最低基準に一致
するか又は超え、そして20°F(−6.6℃)及び少
なくとも12ft・lbf(16.25N・m)での固
定槍落下衝撃試験のもとで延性を示す配合物。 - 【請求項11】 請求項6に記載の配合物であって、顔
料、ポリオレフィン及びポリオレフィンの酸化生成物を
更に含んで成り、ここで該配合物の圧縮成形プラックが
少なくとも7,000psi(4.825MPa)の引
張強度、少なくとも360,000psi(2,481
MPa)のゴム弾性、ノッチのインチ当り約1.5f
t.lbf(80.1J/mノッチ)以上のアイゾット
衝撃強度を示す、配合物。 - 【請求項12】 請求項11に記載の配合物であって、
ノッチのインチ当り少なくとも5.0ft・lbf(2
66.9J/mノッチ)のノッチ付アイゾッド衝撃値を
示す配合物。 - 【請求項13】 押出成形パイプであって、 約0.4〜1.6のI.V.を有すポリ塩化ビニルポリ
マーに由来するCPVC(該CPVCは約63重量%〜
約70重量%の塩素を含む)、 ゴム状ポリジエンと1もしくは複数の硬化モノマーのグ
ラフトコポリマー(該グラフトコポリマーは、約64以
下のショアーD硬度を有す高ゴムABSグラフトコポリ
マー、及び約42以下のショアーD硬度を有す、グラフ
トコポリマーを含む高ゴム非−ABSポリジエンより成
るグループの少なくとも1種から選ばれる)、 約30重量%〜約40重量%の塩素を含む塩素化ポリエ
チレン、 顔料、安定剤並びに離型剤、を含んで成る配合物。 - 【請求項14】 請求項13に記載の押出成形パイプで
あって、前記の安定剤がスズ安定剤であるパイプ。 - 【請求項15】 請求項13に記載の押出成形パイプで
あって、前記のCPVCが約65%〜約69%の塩素を
含むパイプ。 - 【請求項16】 請求項13に記載の押出成形パイプで
あって、前記のグラフトコポリマーの少なくとも1種
が、1,3−ジエンポリマー又はコポリマーと、ビニル
芳香族モノマー、メタアクリレートモノマー、アクリレ
ートモノマー及びメタアクロニトリルもしくはアクリロ
ニトリルモノマー又はその混合物より成るグループから
選ばれる硬化モノマーとのグラフトコポリマーであるパ
イプ。 - 【請求項17】 請求項16に記載の押出成形パイプで
あって、前記のグラフトコポリマーが約35〜45のシ
ョアーD硬度を有す高ゴムABSグラフトコポリマーで
あり、ここで該パイプが20°F(−6.6℃)及び少
なくとも12ft・lbf(16.25N・m)での固
定槍落下衝撃試験のもとで延性を示し、そして約1,0
00psi(3.5Mra)以上の長期間静水強度を示
すパイプ。 - 【請求項18】 配合物に由来する押出成形CPVCパ
イプであって、プラックへと圧縮成形される該配合物
は、ノッチのインチ当り少なくとも1.5ft・lbf
(80.1J/mノッチ)のノッチ付アイゾッド衝撃強
度、少なくとも7,000psi(48.25MPa)
の引張強度、少なくとも360,000psi(2,4
81MPa)のゴム弾性、及び少なくとも100℃の2
64psi(1.82MPa)負荷のもとでの加熱ひず
み温度(HDT)を示し、ここで該押出成形パイプは少
なくとも1,000psi(7.0MPa)の100,
000時間の妨害長期静水応力破断そして15%以下の
分散%を示し、そしてここで該パイプが20°F(−
6.6℃)、少なくとも12ft・lbf(16.25
N・m)での固定槍落下衝撃試験のもとで延性を示すパ
イプ。 - 【請求項19】 請求項18に記載のCPVCパイプで
あって、20°F(−6.6℃)、少なくとも15ft
・lbf(20.32N・m)での固定槍落下衝撃試験
のもとで延性を示すパイプ。 - 【請求項20】 請求項19に記載のCPVCパイプで
あって、前記の圧縮成形プラックがノッチのインチ当り
少なくとも5.0ft.lbf(266.9J/mノッ
チ)のノッチ付アイゾッド衝撃値を示すパイプ。 - 【請求項21】 CPVC配合物から押出成形パイプを
形成する方法であって、以下の工程:約63重量%〜約
70重量%の塩素を含む塩素化ポリ塩化ビニル(CPV
C)樹脂(該塩素化ポリ塩化ビニルポリマーは約0.4
〜約1.6の固有粘度を有するポリ塩化ビニルポリマー
に由来する)、 ゴム状ポリジエンと1又は複数の硬化モノマーのグラフ
トコポリマー(該グラフトコポリマーは、64以下のシ
ョアーD硬度を有する▲高▼ゴムABSグラフトコポリ
マー及び42以下のショアーD硬度を有する▲高▼ゴム
非−ABSポリジエンより成るグループの少なくとも1
種から選ばれる)、 約30重量%〜約40重量%の塩素を含む塩素化ポリエ
チレン、 CPVCの安定剤、 顔料並びに離型剤、 を混合し、そして中空押出成形パイプを形成するため
に、約200℃〜約225℃の温度で該配合物を押出成
形することを含んで成る方法。 - 【請求項22】 請求項21に記載の方法であって、前
記のグラフトコポリマーの少なくとも1種が、1,−3
ジエンポリマーと、ビニル芳香族モノマー、メタクリレ
ートもしくはアクリレートモノマー、メタクリロニトリ
ルもしくはアクリロニトリルモノマー及びその混合物よ
り成るグループから選ばれる硬化モノマーとのグラフト
化ポリマーを含む、方法。 - 【請求項23】 請求項21に記載の方法であって、前
記のグラフトコポリマーの少なくとも1種が、ポリジエ
ン、ビニル芳香族モノマー及びメタクリロニトリルもし
くはアクリロニトリルモノマーに由来し、該グラフトコ
ポリマーが約35〜約45のショアーD硬度を有す、方
法。 - 【請求項24】 請求項21に記載の方法であって、前
記のポリ塩化ビニルポリマーが約0.7〜約1.2の固
有粘度を有し、そして前記のCPVCが約65重量%〜
約69重量%の塩素を含む方法。 - 【請求項25】 請求項23に記載の方法であって、前
記のグラフトコポリマーが、約35〜約45のショアー
D硬度を有する▲高▼ゴムABSグラフトコポリマーで
ある方法。
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