JPH0525344A - 塩化ビニル系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の機械的強度を失うことなく、成型加工
性の優れた硬質塩化ビニル系樹脂組成物を提供する。 【構成】 塩化ビニル系樹脂に、無機安定剤もしくは金
属石けん類またはその両者からなる熱安定剤と、高相溶
性可塑剤とを含み、可塑剤の含有量は塩化ビニル系樹脂
１００重量部に対して０．１〜１．５重量部である。高
相溶性可塑剤としてはジアルキルフタレート可塑剤又は
ＤＯＡ可塑剤が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パイプや建材など一定
以上の耐熱性と機械的な強靭性とを必要とする硬質の塩
化ビニル系樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル系樹脂はそれ自体のガラス転
移点Ｔｇが約８０℃前後である。そして、可塑剤の添加
により、ゴムのように軟くでき、熱安定剤、充填剤の添
加により透明な成形品から不透明な成形品に至るまでバ
ラエティーのある製品を得ることが出来る。また、染料
や顔料の添加により着色が容易であり、成形品表面に塗
装や印刷ができる。したがって、パイプ、建材などの硬
質成形品から、レザー、農業用ビニル、ホースなどの軟
質成形品に至るまで幅広く使用されている。

【０００３】この中で、硬質成形品である水道、下水、
配電線等の配管材や、建物の内装材、外壁材、窓枠材等
の用途に用いられる場合、約７０℃位の温度にさらされ
る機会が多い為、耐熱性と高い抗張力が要求されてい
る。

【０００４】この高い耐熱性と高い抗張力のある硬質成
形品を得るために、塩化ビニル系樹脂に三塩基性硫酸
鉛、二塩基性亜リン酸鉛などの無機系熱安定剤と、ステ
アリン酸鉛、ステアリン酸カルシウムなど融点の高い金
属石けん類とを併用配合して押出成形していた。

【０００５】この際、金属石けんの配合量を多くする
と、滑性効果が大きくなり、押出成形混練時におけるモ
ーターの負荷は小さくなり、得られる成形品の外観が平
滑になり良好となるが抗張力が低下し、そればかりでな
く、不均一混練により成形品の内部に多数の気泡を包含
して機械的物性、耐熱性などの諸物性に悪影響を与えて
いた。

【０００６】一方、金属石けんの量を少なくすると、押
出成形混練時におけるモーターの負荷が大きくなり、得
られる成形品の外観が著しく悪くなり、局部的な練り過
ぎや内部発熱により熱分解を促進し、ロングランが出来
にくかった。

【０００７】前述説明した様に、高い耐熱性と高い抗張
力のある硬質成形品を得る為に、塩化ビニル系樹脂に無
機熱安定剤と金属石けん類を併用して配合した場合、高
い耐熱性と、高い抗張力及び良好な外観を有するバラン
スのとれた成形品を得ることは非常に難しかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の課題を
解決する為、従来の機械的強度を失うことなく、加工性
が容易にできて、かつ、得られる成形品の外観も、フラ
ッシュマークが小さく、表面のつやの状態が良好である
硬質塩化ビニル系樹脂組成物を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、塩化ビニル系
樹脂に、無機安定剤もしくは金属石けん類またはその両
者からなる熱安定剤と、該塩化ビニル系樹脂１００重量
部に対して０．１〜１．５重量部の可塑剤とを含む。

【００１０】本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は塩化ビ
ニル系樹脂を含有している。そのような塩化ビニル系樹
脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）ホモポ
リマー、塩化ビニル（ＶＣ）−酢酸ビニル共重合体、Ｖ
Ｃ−ビニルエーテル共重合体、エチレン塩化ビニル共重
合体、プロピレン−ＶＣ共重合体、エチレン・酢酸ビニ
ル共重合体（ＥＶＡ）−ＶＣグラフトポリマー、エチレ
ン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）−ＶＣグラフトポリマ
ー、ＰＶＣ−スチレングラフトポリマー、ＰＶＣ−メタ
クリル酸メチル（ＭＭＡ）グラフトポリマー、ＰＶＣ−
スチレン・ブタジエン（Ｓ・Ｂ）グラフトポリマー、Ｐ
ＶＣ−ブタジエン（Ｂ）グラフトポリマーを挙げること
ができる。

【００１１】塩化ビニル系樹脂は無機安定剤又は金属石
けん類からなる安定剤を併存させている。無機安定剤と
金属石けん類とはその用途に応じ、いずれか一方だけを
用いている場合と、両者を組み合わせて用いている場合
とがある。

【００１２】そのような無機安定剤としては例えば三塩
基性硫酸鉛、塩基性亜硫酸鉛、塩基性ケイ硫酸鉛、二塩
基性亜リン酸鉛、鉛白（ＰｂＯ・２ＰｂＣＯ₃ ・Ｈ₂
Ｏ）、酸化鉛、オルトケイ酸鉛−シリカゲル共沈、オル
トケイ酸鉛を挙げることができる。これらは単独で用い
てもよく、組み合わせて用いてもよい。

【００１３】金属石けん類は有機金属塩であり、例え
ば、ステアリン酸金属塩、ラウリン酸金属塩、２−エチ
ルヘキシル酸金属塩、更に、その他の酸金属塩を挙げる
ことができる。

【００１４】ステアリン酸金属塩としては、ステアリン
酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カ
ルシウム、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸
バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カドミウ
ム、ステアリン酸鉛、塩基性ステアリン酸鉛、二塩基性
ステアリン酸鉛などを挙げることができる。ラウリン酸
金属塩としては、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸亜
鉛、ラウリン酸カドミウムなどを挙げることができる。
２−エチルヘキシル酸金属塩としては、２−エチルヘキ
シル酸バリウム、２−エチルヘキシル酸亜鉛、２−エチ
ルヘキシル酸カドミウム、２−エチルヘキシル酸鉛など
を挙げることができる。その他の酸金属塩としては、リ
シノール酸バリウム、三塩基性マレイン酸鉛、ナフテン
酸鉛、二塩基性フタル酸鉛、サリチル酸鉛などを挙げる
ことができる。これらは単独で用いてもよく、組み合わ
せて用いてもよい。

【００１５】本発明ではこのような無機安定剤又は金属
石けん類に併せ、微量の高相溶性可塑剤を用いる。その
ような可塑剤としては例えばジアルキルフタレート可塑
剤、アジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、エポキシ化大豆
油、セバシン酸ジブチル（ＤＢＳ）、２−エチルヘキシ
ルジフェニルリン酸、トリクレジルリン酸（ＴＣＰ）を
挙げることができる。

【００１６】ジアルキルフタレート可塑剤のふたつのア
ルキル基は互いに同一でもよく異なっていてもよい。ア
ルキル基が互いに同一の原子団の場合、ジアルキルフタ
レートとしては、例えばフタル酸ジオクチルその中でも
ノルマルオクチルフタレート（ＤＯＰ）、その他、ジブ
チルフタレート（ＤＢＰ）、フタル酸ジイソオクチル
（ＤＩＯＰ）、フタル酸ジイソデシル（ＤＩＤＰ）、ジ
シクロヘキシルフタレートなどを挙げることができる。
互いに異なる原子団の場合のジアルキルフタレートとし
ては例えばブチルベンジルフタレートを挙げることがで
きる。これらの可塑剤は単独で用いてもよく組み合わせ
て用いてもよい。そのような中でも例えばエポキシ化大
豆油などよりは、塩化ビニル樹脂に対して相溶性がより
高いＤＢＰ、ＤＯＰもしくはＤＯＡが特に好ましい。

【００１７】上記のような安定剤や可塑剤の他にも、発
明の効果を損なわない範囲で例えば滑材、充填剤、色
剤、離型剤などを含有させてあってもよい。そのような
滑材としてはパラフィン、ステアリン酸など、充填剤と
しては木粉、雲母など、離型剤としてはシリコーン油な
どを挙げることができる。

【００１８】本発明の塩化ビニル系樹脂組成物では塩化
ビニル１００重量部に対し、無機安定剤を０．５重量部
〜１０重量部、好ましくは０．５重量部〜５重量部添加
してもちいるとよい。無機安定剤の添加量が１０重量部
を超えるとプレートアウトが生じるし、また、添加量が
０．５重量部未満であると、熱安定性の効果に乏しく、
好ましくない。

【００１９】金属石けん類の添加量については塩化ビニ
ル系樹脂組成物全体に必要な熱安定性の度合いを考慮し
ながら適宜選択すればよい。通常は塩化ビニル１００重
量部あたり１〜１０重量、好ましくは１〜６重量部添加
してもちいるとよい。金属石けん類の添加量が１０重量
部を超えるとプレートアウトが生じるし、均一混練が出
来なくなるし、また、１重量部未満であるとモーターの
負荷が高くなり得られる成形品の外観が損なわれる。

【００２０】可塑剤の添加量は塩化ビニル系樹脂１００
重量部に対して０．１重量部〜１．５重量部がよい。こ
の添加量が１．５重量部を超えると可塑化効果が大きく
なり、機械的特性の低下、および柔軟化温度の低下度が
大きくなるので好ましくない。また、０．１重量部未満
であると成形加工時のモーター負荷が大きくなり得られ
る成形品の外観が損なわれたり、機械的特性の低下など
成形品の物性に影響する。

【００２１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の塩
化ビニル系樹脂組成物は、例えばスクリュー混練機で成
形加工する場合、従来の機械的強度を有し、成型加工が
容易にできて、かつ、得られる成形品の外観もフラッシ
ュマークが小さく、表面のつや状態が良好である成形加
工性の優れた硬質塩化ビニル系樹脂組成物を得ることが
できる。その結果、本発明は成形加工時のモーター負荷
の軽減につながり、外観のよい成形品を得ることもでき
る。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００２３】表１に示すベース組成物を調製し、その溶
融加工性と機械的強度について評価した。

【００２４】すなわち表１に、ベース調合例１〜３で示
すような３種類のベース組成物を調製し、次いで、これ
らの各ベース組成物と各種の添加剤とを川田製作所製の
１００リットル−スーパーミキサーにＰＶＣ３０Ｋｇ相
当の量を仕込んで１５０℃まで昇温し混合ドライアップ
した。これにより、ＰＶＣを３０ｋｇ相当の量でそれぞ
れ含み、表２、表３に示すような配合比を持った本発明
に基づく組成の塩化ビニル系樹脂組成物、実施例１〜
８、従来の組成に基づく塩化ビニル系樹脂組成物、比較
例１〜７を得た。

【００２５】このようにして得られた各組成物を成形加
工に供し、その加工性を評価した。成形加工は次のよう
なパイプ押出成形法とパイプ継手の射出成形法とによっ
た。

【００２６】評価結果を表２、表３に示す。

【００２７】（１）パイプ押出成形法 硬質塩化ビニル管ＶＰ−５０（ＪＩＳＫ−６７４１）製
造用のダイ（ｔ（リップ間隔）＝４．５ｍｍ）を東芝機
械製ＴＥ−９０型押出機に接続し、回転数を１４ｒｐｍ
にセットしたスクリュー混練機から各塩化ビニル系樹脂
組成物を押出して硬質の塩化ビニルパイプを成形した。

【００２８】成形バレル温度はホッパー側が１７０℃、
バレル前部の温度が１８５℃、ダイの温度は１９５℃と
した。押出成形時のモーター負荷は２７Ａｍｐ以下とし
た。

【００２９】（評価法） パイプの外観評価：ＪＩＳＫ−６７４２に準じ、目
視観察でパイプの内面を評価した。

【００３０】内面が鏡面状であるものを◎、スクリュー
混練機マークがかすかに認められるものを○、スクリュ
ー混練機マークが認められるものを△、パイプ内面にス
クリュー混練機マークの凹凸がついたものを×、スクリ
ュー混練機マークがパイプ内面についてしかもその凹凸
が大きいものを××と評価した。

【００３１】 パイプ発泡：１３０℃のグリセリン浴
に５分間浸した後取出し、素早くＮＴ−カッターで軸方
向に切り削き、切り削き断面での気泡の発生状態を観察
した。

【００３２】気泡の発生がないものを◎、小さい気泡が
５ｃｍの長さの中に３ケ以下のものを０、５ｃｍの長さ
の中に小さい気泡が３ケ以上のものを△、５ｃｍの長さ
の断面の中に大きな気泡があるものを×として評価し
た。 抗張力：ＪＩＳＫ６７４２に基づき、パイプより引
張試験片を切り出して１５℃における抗張力をみた。抗
張力は５００ｋｇ／ｃｍ² 以上であることが分かった。

【００３３】 柔軟温度（Ｔ_f ℃）：ＪＩＳＫ−６７
４５に基づき、組成物を１８０℃の６”ロールで５分間
加熱して１ｍｍ厚のシートを得た。得られたシートを１
９０℃の１００トンプレス機（東邦プレス製）で、７分
間予熱し、５分間加圧した。加圧後、冷却して得た厚さ
１ｍｍのシートから、ＪＩＳＫ６７４５に準じて６．３
５ｍｍ幅、６４ｍｍ長のテストピースを作成、テストピ
ースの柔軟化温度を測定した。

【００３４】 針入れ温度：パイプからＪＩＳＫ６７
４２に準じて１０ｍｍ幅×１５ｍｍ長さ、厚さ２ｍｍの
テストピースを作成し、針入れ温度を測定した。

【００３５】（２）パイプ継手の射出成形法 日本製鋼所製アンケルベルクＶ−１５（３０ｚ）射出成
形機にＪＩＳ−Ｋ６７４３に準じる呼び径２５のＡ型ソ
ケットの金型をセットし、ホッパー側シリンダの温度は
１７０℃、シリンダー中央部の温度とシリンダ前方部の
温度とノズル温度とはいずれも１９０℃、金属温度は５
０℃、スクリュー混練機の回転速度は４５ｒｐｍ、射出
圧力は１２００ｋｇ／ｃｍ² に条件設定し、成型加工を
行った。

【００３６】押出成形時のモーター負荷は７．０Ａｍｐ
以下とした。

【００３７】（評価法） 外観： スプルー部のフラッシュの有無と表面のつ
や状態を目視観察した。フラッシュマークの大きいもの
は×、フラッシュマークの小さなものは○、フラッシュ
マークが小さく、しかも表面のつやの良いものは◎とし
て評価した。

【００３８】 抗張力、ガラス転移点、針入れ温度に
ついて、パイプ押出成形法の場合と同様に評価した。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】単位：成分 重量部 モーター負荷 Ａｍｐ 抗張力 ｋｇｆ／ｃｍ^２ 針入れ温度 ℃ なお、エポキシ化大豆油は、商品名アデカサイダーＯ−
１３０Ｐを用いた。

【００４２】

【表３】

【００４３】なお、比例６、７は、モーター負荷が非常
に高くなり成形できなかった。

【００４４】上記の結果から、可塑剤を塩化ビニル系樹
脂組成物中に微量に添加すると、スクリュー混練機のモ
ータは負荷も低下し、成形品の外観も良くなり、抗張力
の評価からは場合によれば従来以上の機械的強度を持つ
ようになることも分かった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩化ビニル系樹脂に無機安定剤および／
   又は金属石けん類からなる熱安定剤と、 該塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して可塑剤を０．
   １〜１．５重量部の割合で含むことを特徴とする塩化ビ
   ニル系樹脂組成物。
2. 【請求項２】 該可塑剤が、ジアルキルフタレート可塑
   剤又はアジピン酸ジオクチル可塑剤であることを特徴と
   する請求項１に記載の塩化ビニル系樹脂組成物。