JPH09302195A - 可撓性・耐衝撃性に優れた管状体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐衝撃性、可撓性に優れた管状体に関する。 【解決手段】管状体は、酢酸ビニル含有量が２０〜４０
重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体に、塩化ビニル
をグラフト共重合させて得られ、上記エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体の含有量が２０〜６０重量％である塩化ビ
ニル系グラフト共重合体１００重量部に対し、アクリル
系加工助剤が０．５〜８重量部配合された樹脂組成物を
用いて成形されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体に、塩化ビニルをグラフト共重合させて得
られる塩化ビニル系グラフト共重合体からなる耐衝撃
性、可撓性に優れた管状体に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル系樹脂は、機械的強度、耐候
性、耐薬品性に優れ、多くの用途に使用される。しか
し、可撓性、耐衝撃性が不十分な為、寒冷地や耐震性が
要求される管路には使用することができなかった。

【０００３】塩化ビニル系樹脂に可撓性を賦与する方法
としては、例えば、特開昭４９−７４７２７号公報に
は、フェニル燐酸エステル系の可塑剤が提案されている
が、低温に於ける耐衝撃性が充分でないという欠陥があ
った。塩化ビニル系樹脂の耐衝撃性を向上させる方法と
しては、例えば、特開昭６０−１６１４４９号公報に
は、塩化ビニル系樹脂に特定のアクリル系ゴム等をブレ
ンドする組成物が開示されている。しかし、これらの方
法によって得られるパイプ及びパイプ用継手は、可撓
性、耐衝撃性共に不満足であり、耐震性の管路等に充分
使用に耐えるものではなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の如き
問題点を解決し、低温に於いて、可撓性、耐衝撃性があ
り、且つ、引張強度に優れた管状体を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の可撓性・耐衝撃
性に優れた管状体は、酢酸ビニル含有量が２０〜４０重
量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体に、塩化ビニルを
グラフト共重合させて得られ、上記エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体の含有量が２０〜６０重量％である塩化ビニ
ル系グラフト共重合体１００重量部に対し、アクリル系
加工助剤が０．５〜８重量部配合された樹脂組成物を用
いて成形されていることを特徴とする。

【０００６】本発明に使用されるエチレン−酢酸ビニル
共重合体（以下、ＥＶＡと呼ぶことがある）は、公知の
方法によって、エチレンと酢酸ビニルとを共重合して得
られ、酢酸ビニルの含有量は２０〜４０重量％が好まし
く、さらに好ましくは２０〜３０重量％である。酢酸ビ
ニルの含有量が２０重量％未満であったり、４０重量％
を超える場合は、充分な耐衝撃性を有する管状体が得ら
れなく、成形性、外観が劣悪になる。

【０００７】上記ＥＶＡに塩化ビニルをグラフト共重合
させて得られる塩化ビニル系グラフト共重合体の製造方
法は、公知の方法で成就され、例えば、ＥＶＡ存在下
で、塩化ビニルを懸濁重合する方法で行うことができ
る。塩化ビニル系グラフト共重合体のＥＶＡの含有量
は、２０〜６０重量％が好ましく、さらに好ましくは２
０〜４０重量％である。２０重量％未満の場合は、管状
体の充分な可撓性、耐衝撃性が得られなく、６０重量％
を超える場合は、充分な引張強度、耐圧性が得られな
い。

【０００８】アクリル系加工助剤は、塩化ビニル系グラ
フト共重合体の成形時の混練状態を調整し、得られる管
状体の外観、強度を向上させる役割を果たし、公知のも
のが使用できる。具体的には、メチル（メタ）アクリレ
ート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）ア
クリレート等のアルキル（メタ）アクリレートの少なく
とも１種の重合体や含有量が５０重量％以上のアルキル
（メタ）アクリレートと、スチレン、ビニルトルエン、
アクリロニトリル等のビニル系モノマーとの共重合体が
挙げられ、これらの少なくとも１種が使用される。アク
リル系加工助剤の重量平均分子量は、特に限定するもの
ではないが、３０〜３５０万が好ましい。

【０００９】本発明に使用されるアクリル系加工助剤に
ついては、塩化ビニル系グラフト共重合体１００重量部
に対し、０．５〜８重量部が添加されることが好まし
く、さらに好ましくは１〜３重量部である。０．５重量
部未満の場合は、得られる管状体の表面性、外観が悪く
なり、８重量部を超えると、成形加工中の樹脂圧が大き
くなり、生産性が低下する。

【００１０】本発明の塩化ビニル系グラフト共重合体
は、上記アクリル系加工助剤の他に、成形時に、必要に
応じて、安定剤、安定化助剤、滑剤、紫外線吸収剤、光
安定剤、酸化防止剤、可塑剤、顔料、充填剤などの配合
剤が添加されてもよい。

【００１１】安定剤としては、例えば、ジメチル錫メル
カプト、ジブチル錫メルカプト、ジオクチル錫メルカプ
ト、ジブチル錫マレート、ジブチル錫マレートポリマ
ー、ジオクチル錫マレート、ジオクチル錫マレートポリ
マー、ジブチル錫ラウレート、ジブチル錫ラウレートポ
リマー等の有機錫化合物、鉛白、塩基性亜硫酸鉛、二塩
基性亜亜硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜燐酸鉛、
シリカゲル共沈硅酸塩、ステアリン酸鉛、安息香酸鉛、
二塩基性ステアリン酸鉛、ナフテン酸鉛等の鉛系安定
剤、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、
ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸、カルシウム−亜鉛系安
定剤、バリウム−亜鉛系安定剤、バリウム−カドミウム
系安定剤、ハイドロタルサイド、ゼオライト等が挙げら
れ、これらの少なくとも１種が使用される。

【００１２】安定化助剤としては、例えば、エポキシ化
大豆油、エポキシ化アマニ油、燐酸エステル等が挙げら
れ、これらの少なくとも１種が使用される。

【００１３】滑剤としては、例えば、モンタン酸ワック
ス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ステ
アリン酸、ステアリルアルコール、ステアリン酸ブチル
等が挙げられ、これらの少なくとも１種が使用される。

【００１４】酸化防止剤としては、例えば、フェノール
系抗酸化剤等が挙げられる。光安定剤としては、例え
ば、サルチル酸エステル系、ベンゾフェノン系、ベンゾ
トリアゾール系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収
剤、ヒンダードアミン系等の光安定剤が挙げられ、これ
らの少なくとも１種が使用される。

【００１５】充填剤としては、例えば、炭酸カルシウ
ム、タルク等が挙げられる。顔料としては、例えば、ア
ゾ系、フタロシアニン系、スレン系、染料レーキ系等の
有機顔料、酸化物系、クロム酸モリブデン系、硫化物・
セレン化物系、フェロシアン化物系等の無機顔料等が挙
げられる。

【００１６】又、塩化ビニル系グラフト共重合体には、
成形時の加工性を向上させる目的で、可塑剤が添加され
ても構わなく、例えば、ジブチルフタレート、ジ−２−
エチルヘキシルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルア
ジペート等が挙げられる。

【００１７】上記の各種配合剤を塩化ビニル系グラフト
共重合体に混合する方法としては、その添加順序、方法
について、任意の操作が可能であり、特に限定はなく、
ホットブレンド、コールドブレンドいずれの方法でも良
い。

【００１８】本発明の可撓性・耐衝撃性管状体に使用さ
れる塩化ビニル系グラフト共重合体の塩化ビニル樹脂成
分は、粘度平均重合度が１０００〜２０００が好まし
く、１０００未満の場合は、成形時の溶融粘度が小さ過
ぎて、押出機で充分な混練ができ難く、その結果とし
て、管状体に充分な強度と低温耐衝撃性を発揮させるこ
とができない。又、粘度平均重合度が２０００を超える
場合は、成形時の溶融粘度が大き過ぎて、管状体が着色
したり、表面性、外観が劣悪になる。

【００１９】本発明に於いて、管状体としては、パイプ
やソケット、エルボ、チーズ等のパイプ用継手が挙げら
れる。管状体がパイプである場合、その成形方法は通常
の押出成形で成就され、例えば、パイプ冷却装置と引取
機を備えた押出機に於いて、バレル温度１５０〜１８０
℃、金型温度１８０〜１９０℃にして行われる。本発明
に使用される塩化ビニル系グラフト共重合体の配合組成
物は、押出機のホッパーに投入する前に、予め、ペレッ
ト化しておいても何ら構わない。

【００２０】管状体がパイプ用継手である場合、その成
形方法は射出成形によって得られ、成形条件は、例え
ば、バレル温度１５０〜１８０℃、ノズル温度１６０〜
１９０℃である。射出成形に使用される塩化ビニル系グ
ラフト共重合体の塩化ビニル樹脂成分は、粘度平均重合
度が５００〜１２００が好ましく、５００未満の場合
は、溶融粘度が小さ過ぎて、射出成形機で充分な混練が
でき難く、継手の強度が不足し、耐衝撃性も充分発揮さ
せることができない。又、粘度平均重合度が１２００を
超える場合は、射出成形の際に、充分な流動性が得られ
ず、射出成形機の負荷が大き過ぎて、実用にならない。

【００２１】（作用）二次転移点の低いＥＶＡの存在下
で、塩化ビニルを重合して、ＥＶＡの塩化ビニルグラフ
ト共重合体を合成した。その結果、塩化ビニル樹脂にＥ
ＶＡをリアクターブレンドしたことになり、低温耐衝撃
性の良いＥＶＡが、ロール混練より、効果的に、塩化ビ
ニル樹脂に分散し、引張強度の低下も起こらなかった。
特定範囲のＥＶＡに特定割合の塩化ビニルをグラフト共
重合した塩化ビニルグラフト共重合体に、特定範囲のア
クリル系加工助剤を配合して、パイプ及び継手を成形加
工すると、従来では、得られなかった引張強度と耐衝撃
性・可撓性の両者に良好な特性が得られ、しかも、成形
加工性も優れた製品を作ることに成功した。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明する為
に、実施例、比較例を挙げる。 （塩化ビニル系グラフト共重合体の作製）表１に示した
配合組成、重合温度に従って、実施例１〜８、比較例１
〜５及び比較例８〜１２を対象に、酢酸ビニルの組成が
異なるＥＶＡに塩化ビニルを下記の方法により、グラフ
ト共重合した。

【００２３】攪拌機、温度調整器を備えた反応容器に、
純水、ＥＶＡ、分散剤、重合開始剤を入れた。しかる
後、反応容器内の空気を真空ポンプで排出し、塩化ビニ
ルを攪拌しながら投入して、反応容器を所定温度に昇温
して、重合を開始した。反応容器の圧力が７ｋｇｆ／ｃ
ｍ² に低下したことで、重合の終了を確認し、未反応の
塩化ビニルを排出し、各種の塩化ビニル系グラフト共重
合体を得た。

【００２４】重合に使用した材料の内容は下記の通りで
あり、添加量は塩化ビニル１００重量部に対する値であ
る。 分散剤： 部分鹸化ポリビニルアルコール（クラレ社製、クラレポバールＬ−８） ０．３０重量部 重合開始剤： ｔ−ブチルパーオキシデカネート ０．０５重量部 α−クミルパーオキシネオデカネート ０．０５重量部

【００２５】

【表１】

【００２６】実施例１〜４、比較例１〜７（パイプ） （パイプ成形用の塩化ビニル系グラフト共重合体配合組
成物の作製） 塩化ビニル系樹脂：実施例１〜４、比較例１〜５ に対しては、表１の実施例
及び比較例の番号に相当する塩化ビニル系グラフト共重
合体を使用した。比較例６、７に対しては、両者共に、
塩化ビニル単独重合体（信越化学社製、ＴＫ−１３０
０）を使用した。加工助剤、加工添加剤は、表２に示さ
れるように、塩化ビニル系グラフト共重合体１００重量
部に対し、表記した数値の重量部を添加した。加工添加
剤は、全て共通の配合とし、加工助剤は、種類及び添加
量を変化させた。塩化ビニル系樹脂の配合、混合は、表
２に基ずいて、容量１００リッターのヘンシェルミキサ
ー（川口工業社製）を使用して行った。

【００２７】各種加工助剤、加工添加剤の内容は下記の
通りである。 加工助剤： メタブレンＰ５０１Ａ（三菱レーヨン社製） ポリメチル（メタ）アクリレート系加工助剤 重量平均分子量；８０万（表２、表４で、５０１Ａと記
す） メタブレンＰ５５１Ａ（三菱レーヨン社製） ポリメチル（メタ）アクリレート系加工助剤 重量平均分子量；１４５万（表２、表４で、５５１Ａと
記す） カネエースＦＭ（鐘淵化学社製） アクリル系耐衝撃性改質剤（表２、表４で、ＦＭと記
す） ジオクチルフタレートＤＯＰ（積水化学社製） 加工助剤として、可塑剤を使用する（表２、表４で、Ｄ
ＯＰ記す） 安定剤：有機錫系安定剤、ＯＮＺ−１４２Ｆ（三共有機
社製） 滑剤Ａ：ポリエチレン系滑剤、Ｈｉｗａｘ２２０ＭＰ
（三井石油化社製） 滑剤Ｂ：エステル系滑剤、リケスターＥＷ１００（理研
ビタミン社製）

【００２８】

【表２】

【００２９】（評価用試料の作製） １）プレスシートの作製 表２に示した組成に従って、各塩化ビニル系グラフト共
重合体組成物を、８インチロールにて混練し、２００℃
でプレスして、肉厚３ｍｍのシートを成形した。得られ
た各実施例、比較例のシートを用いて、可撓性の尺度を
示す曲げ弾性率の測定をした。

【００３０】２）パイプの成形 表２に示した組成を、バレル部の温度１００〜１３０
℃、金型部の温度１４０℃で押出成形して、ホットカッ
ト方式でペレットを作製した。得られたペレットを原料
として、口径５０ｍｍの２軸異方向押出機（ＳＬＭ５
０：長田製作所製）を用いて、バレル部の温度１５０〜
１８０℃、金型部の温度１８０〜１９０℃にて、内径２
０ｍｍ、外径２６ｍｍ（肉厚３ｍｍ）のパイプを成形し
た。得られたパイプは、機械的強度の尺度として引張強
度、低温に於ける耐衝撃性の尺度として−２０℃の落錘
衝撃試験値、成形加工性の良否の尺度としてパイプの表
面外観で評価した。

【００３１】結果は、表３に示されているように、本発
明の塩化ビニル系グラフト共重合体によるパイプは、比
較例に比べ、可撓性があって、低温耐衝撃性があり、引
張強度が低下しない特徴がある。しかも、押出成形で得
られたパイプの外観が良く、成形性も優れている。

【００３２】３）性能評価方法 本発明のパイプの性能評価は、下記の測定法により行っ
た。可撓性 塩化ビニル系グラフト共重合体のプレスシートを作製し
て、ＪＩＳ Ｋ ７２０３に準拠して、２３℃に於ける
曲げ弾性率で評価した。曲げ弾性率が低い程、可撓性が
大きい。引張強度 実施例、比較例で得られたパイプ、継手から切り出した
測定試料を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１１３に準拠して、
２３℃に於ける引張強度を測定した。

【００３３】耐衝撃性 実施例、比較例で得られたパイプを用いて、ＪＩＳ Ｋ
６７４２に準拠して、−２０℃に於ける落錘衝撃試験
を行った。表面性 得られたパイプの外観について、その表面性を目視にて
評価した。評価尺度は下記の通りである。 ○：充分な艶がある。 △：艶がない。 ×：粗面、又は、明らかな凹凸がある。

【００３４】

【表３】

【００３５】実施例５〜８、比較例８〜１４（パイプ用
継手） 実施例５〜８、比較例８〜１２ に対しては、表１の実施
例及び比較例の番号に相当する塩化ビニル系グラフト共
重合体を使用した。比較例１３、１４に対しては、両者
共に、塩化ビニル単独重合体（信越化学社製、ＴＫ−８
００）を使用した。加工助剤、加工添加剤は、表４に示
されるように、塩化ビニル系グラフト共重合体１００重
量部に対し、表記した数値の重量部を添加した。加工添
加剤は、全て共通の配合とし、加工助剤は、種類及び添
加量を変化させた。塩化ビニル系グラフト共重合体の配
合、混合は、表４に基ずいて、容量１００リッターのヘ
ンシェルミキサー（川口工業社製）を使用して行った。
各種加工助剤、加工添加剤の内容は、パイプの実施例の
場合と同じものを用いた。

【００３６】

【表４】

【００３７】（評価用試料の作製） １）プレスシートの作製 表４に示した組成に従って、各塩化ビニル系グラフト共
重合体組成物を、８インチロールにて混練し、２００℃
でプレスして、肉厚３ｍｍのシートを成形した。得られ
た各実施例、比較例のシートを用いて、可撓性の尺度を
示す曲げ弾性率の測定をした。

【００３８】２）パイプ用継手の成形 表４に示した組成を、バレル部の温度１００〜１３０
℃、金型部の温度１４０℃で押出成形して、ホットカッ
ト方式でペレットを作製した。得られたペレットを原料
として、１００ｔ射出成形機（Ｊ１００Ｅ−Ｃ５、日本
製鋼所製）を用いて、バレル部の温度１６５〜１７５
℃、ノズル部温度１８０℃、金型温度３０℃、射出速度
６０％、射出圧力６０％にて、内径２０ｍｍのパイプ用
継手を成形した。得られたパイプ用継手は、機械的強度
の尺度として引張強度、低温に於ける耐衝撃性の尺度と
して−２０℃の落錘衝撃試験値、成形加工性の良否の尺
度として継手表面の外観で評価した。

【００３９】

【表５】

【００４０】評価方法は、パイプと同じ方法、項目で行
い、結果は、表５に示されている。その結果、本発明の
塩化ビニル系グラフト共重合体による継手は、比較例に
比べ、可撓性があって、低温耐衝撃性があり、引張強度
が低下しない特徴がある。しかも、射出成形で得られた
継手の外観が良く、成形性も優れている。

【００４１】

【発明の効果】本発明の管状体は、上述の如く構成され
ているので、低温に於ける可撓性、耐衝撃性に優れ、し
かも実用的な機械的強度が保持されているので、寒冷地
の管路材料、耐震性の要求されるパイプ、継手類に好適
に使用できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酢酸ビニル含有量が２０〜４０重量％
   のエチレン−酢酸ビニル共重合体に、塩化ビニルをグラ
   フト共重合させて得られ、上記エチレン−酢酸ビニル共
   重合体の含有量が２０〜６０重量％である塩化ビニル系
   グラフト共重合体１００重量部に対し、アクリル系加工
   助剤が０．５〜８重量部配合された樹脂組成物を用いて
   成形されていることを特徴とする可撓性・耐衝撃性に優
   れた管状体。