JPH09309991A - 塩化ビニル系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塩化ビニル系樹脂組成物を使用した製品を燃
焼させた時の塩化水素の発生を抑制するとともに、生産
性に優れ、かつペースト状の組成物であっても対応可能
な塩化ビニル系樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し、
平均粒径０．１μｍ以上の炭酸カルシウム１０重量部以
上、炭酸コバルト等のコバルト化合物または／および炭
酸ニッケル等のニッケル化合物を０．１〜１０重量部添
加する。上記に加えて、炭酸リチウムを併用すると、製
品燃焼時の塩化水素発生抑制効果が更に向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塩化ビニル系樹脂
組成物に関し、詳しくは塩化ビニル系樹脂組成物を使用
して得た製品を焼却したときの塩化水素（ＨＣｌ）の発
生を抑制する塩化ビニル系樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリ塩化ビニルに代表される
塩化ビニル系樹脂を用いた製品が数多く使用されてい
る。この塩化ビニル系樹脂を用いた製品は、塩化ビニル
系樹脂に、可塑剤、安定剤などの各種添加剤を必要に応
じて添加した塩化ビニル系樹脂組成物を、カレンダー加
工、押出加工、ペースト加工、射出成形、注型成形など
の各種成形法を用いて製造して得られるものである。

【０００３】ところで、上記の塩化ビニル系樹脂からな
る製品は、燃焼させると塩化水素を発生させるために、
焼却炉の内壁面を侵すなどの問題を有しており、それを
改善するために、平均粒径が０．１μｍ以下の炭酸カル
シウム微粉末を添加して塩化水素の発生を抑制すること
が提案されている（例えば、特開昭４９−２１６７７
号、特開昭４９−２１６７８号、特開平７−１８１４１
号など）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記提案の塩化ビニル
系樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂が燃焼するときの塩
素の脱離を抑え、塩化水素の発生を抑制するという効果
には優れるものの、使用されている炭酸カルシウムが、
平均粒径が０．１μｍ以下の微粉末であるため、塩化ビ
ニル系樹脂組成物中に均一に分散させるのが困難であ
り、製品の生産性を損なうという問題があった。また、
塩化ビニル系樹脂組成物がペースト状である場合、この
ペースト状の塩化ビニル系樹脂組成物（以下「塩化ビニ
ル系樹脂ペースト」と記すことがある）に平均粒径０．
１μｍ以下の炭酸カルシウム微粉末を添加すると、粘度
が著しく上昇してしまうため、実質的にペースト加工が
不可能となってしまうという問題もあり、上記の塩化ビ
ニル系樹脂組成物は、全ての成形法に好適に対応し得る
というものではなかった。

【０００５】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであり、塩化ビニル系樹脂が燃焼する際の塩化
水素の発生抑制効果に優れ、かつ塩化ビニル系樹脂組成
物中への分散性の問題もなく、ペースト加工にも好適に
対応し得る塩化ビニル系樹脂組成物を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の塩化ビニル系樹
脂組成物は、炭酸カルシウムとして平均粒径が０．１μ
ｍ以上のものを使用するとともに、コバルト化合物およ
び／またはニッケル化合物を併用して添加することによ
り、塩化ビニル系樹脂組成物中への分散性の問題、塩化
ビニル系樹脂ペーストの粘度上昇の問題を解決するとと
もに、塩化ビニル系樹脂が燃焼する際の塩化水素の発生
を抑制しようとするものである。

【０００７】本発明でいう塩化ビニル系樹脂とは、ポリ
塩化ビニルの他、塩化ビニルと他のモノマー、例えば、
塩化ビニリデン、アクリロニトリル、マレイン酸、マレ
イン酸エステル、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル
酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸
ビニル、エチレン、プロピレン、高級ビニルエーテルな
どとの共重合樹脂、もしくはこれらの樹脂あるいはこれ
らの樹脂と他の樹脂とのブレンド物などである。上記の
塩化ビニル系樹脂は、サスペンジョン重合法によって得
られるものであってもよいし、エマルジョン重合法によ
って得られるものであってもよい。

【０００８】炭酸カルシウム粉末としては、平均粒径が
０．１μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上のものを選
択して使用する。炭酸カルシウム粉末の平均粒径が０．
１μｍ未満では、上記した通り塩化ビニル系樹脂組成物
中への分散が困難となるのみならず、塩化ビニル系樹脂
ペーストに添加すると、粘度が著しく上昇するため、ペ
ースト加工が実質的に不可能となるからである。また、
炭酸カルシウム粉末の平均粒径の上限については、製品
を得るための成形法やその製品に要求される諸物性等に
よって異なるために一概に決められるものではなく、製
品成形時の加工性や得られた製品の諸物性等を損なわな
い程度の平均粒径がその上限となるものである。

【０００９】炭酸カルシウム粉末の添加量は、塩化ビニ
ル系樹脂１００重量部に対し、３０重量部以上である。
炭酸カルシウム粉末の添加量が少なすぎると塩化ビニル
系樹脂が燃焼する際の塩化水素発生抑制効果が充分に発
揮されない。また、炭酸カルシウム粉末の添加量の上限
については、炭酸カルシウム粉末の平均粒径と同様に一
概に決められるものではなく、製品成形時の加工性や得
られた製品の諸物性等を損なわない程度の添加量がその
上限となるものである。

【００１０】本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、上記
の炭酸カルシウム粉末に加え、コバルト化合物または／
およびニッケル化合物を併用して添加することによっ
て、製品が燃焼するときの塩化水素発生抑制効果を著し
く向上させたものである。このコバルト化合物として
は、ナフテン酸コバルト、炭酸コバルト、硝酸コバル
ト、硫酸コバルトなど、ニッケル化合物としては、炭酸
ニッケル、硫酸ニッケル、スルファミン酸ニッケル、硝
酸ニッケルなどが使用できるが、コスト等の面から炭酸
コバルト、炭酸ニッケルが特に好適に使用でき、特に塩
化水素発生抑制効果が高い炭酸コバルトが好適である。
勿論上記のコバルト化合物およびニッケル化合物は、両
者を併用して使用することもできるし、いずれか一方の
みを使用することもできる。

【００１１】コバルト化合物または／およびニッケル化
合物の添加量は、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対
し、０．１〜１０重量部である。コバルト化合物または
／およびニッケル化合物の添加量が少なすぎると、塩化
ビニル系樹脂が燃焼する際の塩化水素発生抑制効果が充
分に発揮されない。また、コバルト化合物または／およ
びニッケル化合物を、塩化ビニル系樹脂１００重量部に
対し１０重量部を超えて添加しても、塩化水素発生抑制
効果が飛躍的に向上せず、コストアップとなるだけであ
る。

【００１２】本発明の塩化ビニル系樹脂組成物では、上
記の炭酸カルシウム粉末、コバルト化合物または／およ
びニッケル化合物に加えて、塩化ビニル系樹脂１００重
量部に対して炭酸リチウム１．０重量部以上を併用して
添加することによって、塩化水素発生抑制効果が更に向
上する。

【００１３】本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、上記
の炭酸カルシウム粉末、コバルト化合物、ニッケル化合
物の他に、必要に応じて、可塑剤、安定剤、滑剤または
粘着防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、光
安定剤、無機充填剤、着色剤などの各種添加剤を添加す
ることもできる。

【００１４】可塑剤として具体的には、ジ−２−エチル
ヘキシルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジブチ
ルベンジルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジウ
ンデシルフタレート等のフタル酸エステル系可塑剤；ト
リクレジルホスフェート、トリキシリルホスフェート、
トリス（イソプロピルフェニル）ホスフェート、トリブ
チルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリフェ
ニルホスフェート、トリエチルフェニルホスフェート等
のリン酸エステル系可塑剤；ジ−２−エチルヘキシルア
ジペート等のアジピン酸エステル系可塑剤；ジ−２−エ
チルヘキシルセバケート等のセバチン酸エステル系可塑
剤；ジ−２−エチルヘキシルアゼレート等のアゼライン
酸エステル系可塑剤；トリメリット酸エステル系可塑
剤；ポリプロピレンアジペート等のポリエステル系可塑
剤；エポキシ化大豆油などのエポキシ系可塑剤；塩素化
パラフィンなどの可塑剤が挙げられる。上記の可塑剤
は、単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用
してもよい。また、上記の可塑剤の添加量は、製品に要
求される硬さに合わせて適宜選定される。例えば、塩ビ
パイプのような硬質製品であれば、塩化ビニル系樹脂１
００重量部に対し０〜１５重量部程度、ステッカーや建
材用の化粧フィルム等の半硬質製品であれば、塩化ビニ
ル系樹脂１００重量部に対し１０〜３０重量部程度、フ
ィルム類やシート類、塩ビレザー、塩ビ壁材などの軟質
製品であれば、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し２
０〜１００重量部程度である。

【００１５】安定剤として具体的には、ステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、
リシノール酸バリウム、ラウリン酸カルシウム、オレイ
ン酸カルシウム、オクトイン酸亜鉛などの金属石鹸；ジ
フェニルデシルホスファイト、トリフェニルホスファイ
ト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリデシ
ルホスファイト、トリス（２−エチルヘキシル）ホスフ
ァイト、トリステアリルホスファイト、オクチルジフェ
ニルホスファイトなどの有機ホスファイト系安定剤；ジ
ブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレエート、有機錫
メルカプチド、有機錫ジスルホンアミドなどの錫系安定
剤；三塩基性硫酸錫、三塩基性硫酸鉛、三塩基性マレイ
ン酸鉛などの鉛系安定剤などを使用することができる。
上記の安定剤は、単独で使用してもよいし、二種以上を
混合して使用してもよい。また、これらの安定剤の添加
量は、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し０．５〜１
０重量部程度である。

【００１６】滑剤または粘着防止剤として具体的には、
ステアリン酸、イソステアリン酸、パルミチン酸等の脂
肪酸系滑剤；ステアリン酸アミド、メチレンビスステア
ロアミド、エチレンビスステアロアミドなどの脂肪酸ア
ミド系滑剤；ブチルパルミテート、ブチルステアレート
などの有機リン酸金属塩；ポリエチレンワックス、流動
パラフィンなどが挙げられる。上記の滑剤または粘着防
止剤は、単独で使用してもよいし、二種以上を混合して
使用してもよい。

【００１７】帯電防止剤として具体的には、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキ
ルフェノール、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポ
リオキシエチレンアルキルアミド、脂肪酸ポリエチレン
グリコール、脂肪酸ソルビタンエステル、ポリオキシエ
チレン脂肪酸ソルビタンエステル、脂肪酸グリセリンエ
ステル、アルキルポリエチレンイミン等の非イオン系帯
電防止剤；脂肪酸アミン塩、アルキルリン酸エステル
塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩、ア
ルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル硫
酸エステル塩などのアニオン系帯電防止剤；アルキルア
ミン塩、アルキル第四級アンモニウム塩、アルキルイミ
ダゾリン誘導体等のカチオン系帯電防止剤；アルキルベ
タイン型活性剤、アルキルイミダゾリン誘導体、Ｎ−ア
ルキルβアラニン型活性剤などの両性帯電防止剤などが
使用できる。上記の帯電防止剤は、単独で使用してもよ
いし、二種以上を混合して使用してもよい。

【００１８】紫外線吸収剤として具体的には、レソシノ
ールモノベンゾエート等のベンゾエート系紫外線吸収
剤；４−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２
−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒド
ロキシ−４−メトキシ−４’−メチルベンゾフェノン、
２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、４−
ドデシルオキシ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２−
ヒドロキシ−４−ステアリルオキシベンゾフェノン、２
−ヒドロキシ−４−ベンジルオキシベンゾフェノン、５
−クロロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−
ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、
２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒ
ドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジ
ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２，
２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン等の
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤；２−（２’−ヒドロキ
シ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、置換
ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾールなどのベンゾト
リアゾール系紫外線吸収剤；フェニルサリシレート、４
−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、ｐ−ｔ−ブチルフ
ェニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニルサリシレー
ト、サリチル酸誘導体などのサリチル酸エステル系紫外
線吸収剤；シアノアクリレート系紫外線吸収剤などが挙
げられる。上記の紫外線吸収剤は、単独で使用してもよ
いし、二種以上を混合して使用してもよい。

【００１９】光安定剤として具体的には、４−（フェニ
ルアセトキシ）−２，２’，６，６’−テトラメチルピ
ペリジン、トリス−（２，２’，６，６’−テトラメチ
ル−４−ピペリジル）トリアジン−２，４，６−トリカ
ルボキシレート等のヒンダードアミン系化合物が挙げら
れる。上記の光安定剤は、単独で使用してもよいし、二
種以上を混合して使用してもよい。

【００２０】無機充填剤として具体的には、炭酸マグネ
シウム、マグネシウム珪酸塩、酸化珪素、酸化アルミニ
ウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸
カルシウム、クレー、シリカ、タルク、ハイドロタルサ
イト類などが挙げられる。上記の無機充填剤は、単独で
使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよ
い。

【００２１】以上のようにして得られる塩化ビニル系樹
脂組成物は、カレンダー加工、押出加工、ペースト加
工、射出成形、注型成形などの適宜の成形法にて所望の
製品のされるが、このときの成形条件や装置などは、従
来の塩化ビニル系樹脂組成物を用いた場合と同様であ
る。

【００２２】

【実施例】以下に具体的な実施例を挙げ、本発明をより
詳細に説明する。

【００２３】〔実施例１〜１０〕表１に示す配合からな
る塩化ビニル系樹脂ペーストを、ドクターナイフコータ
ーを用いて離型紙上に塗布し、加熱ゲル化した後離型紙
を剥離して、厚さ０．３ｍｍのフィルムとし、このフィ
ルムを小片化して小片サンプルを得た。得られた小片サ
ンプルを秤量してからビーカ中に入れ、バーナーにて燃
焼させた後、燃焼残灰の水可溶分を溶解させ、燃焼残灰
中の塩素含有量を定量した。得られた結果から数１に示
す式によって残存塩素率を求め、表１に示す。

【数１】

【００２４】

【表１】

【００２５】〔比較例１〜６〕表２に示す配合からなる
塩化ビニル系樹脂ペーストを用いて、実施例と同様にし
て小片サンプルを得た。得られた小片サンプルについ
て、実施例と同様にして残存塩素率を求め、表２に示
す。

【００２６】

【表２】

【００２７】実施例１〜６と比較例１〜３との比較から
明らかなように、炭酸カルシウム粉末とコバルト化合物
またはニッケル化合物とを併用すると、炭酸カルシウム
のみを添加した場合よりも残存塩素率が高くなり、燃焼
時に発生する塩化水素の量が抑制されている。また、実
施例３と実施例４〜５との比較から明らかなように、炭
酸コバルトが燃焼時の塩化水素発生抑制効果に特に優
れ、実施例３と実施例９〜１０との比較から明らかなよ
うに、炭酸コバルトと炭酸リチウムとを併用することに
より燃焼時の塩化水素発生抑制効果はより向上するもの
である。更に、実施例１〜３と比較例４との比較から明
らかなように、炭酸カルシウムの添加量が、塩化ビニル
系樹脂１００重量部に対して３０重量部未満であると、
燃焼時の塩化水素発生抑制効果が不充分であり、実施例
３、比較例３および比較例５との比較から明らかなよう
に、炭酸コバルトの添加量が、塩化ビニル系樹脂１００
重量部に対して０．１重量部未満であっては、燃焼時の
塩化水素発生抑制効果の向上があまり見られないことが
わかる。更にまた、平均粒径が０．０６μｍの炭酸カル
シウム微粉末を使用した比較例６においては、ペースト
の粘度が著しく上昇してしまって、加工が不可能であっ
た。

【００２８】〔実施例１１〜１４、比較例７〜１０〕表
３に示す配合からなる塩化ビニル系樹脂組成物を、１６
０℃のテストロールにて、厚さ０．３ｍｍのフィルムと
し、このフィルムを小片化して小片サンプルを得た。得
られた小片サンプルについて、実施例と同様にして残存
塩素率を求め、表３に示す。また、炭酸カルシウム粉末
の分散性についても、同じく表３に示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】上記の結果からも、平均粒径が２μｍの炭
酸カルシウム粉末と、炭酸コバルトまたは炭酸ニッケル
を併用して特定量添加することにより、炭酸カルシウム
のみを添加した場合よりも燃焼時の塩化水素発生抑制効
果に優れ、また、炭酸コバルトと炭酸リチウムとを併用
することにより燃焼時の塩化水素発生抑制効果はより向
上することが明らかである。一方、平均粒径が０．０６
μｍの炭酸カルシウムを使用した比較例１０では、燃焼
時の塩化水素発生抑制効果には優れるものの、塩化ビニ
ル系樹脂組成物中への分散性に劣るものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、平
均粒径０．１μｍ以上の炭酸カルシウム粉末とコバルト
化合物または／およびニッケル化合物とを併用したこと
によって、この塩化ビニル系樹脂組成物を使用した製品
を燃焼させたときの塩化水素の発生を抑えるともに、上
記の炭酸カルシウム粉末は、塩化ビニル系樹脂組成物中
に容易に分散するので、製品の生産性も損なわないもの
である。また、上記の炭酸カルシウム粉末を塩化ビニル
系樹脂ペーストに添加しても、ペーストの粘度上昇は殆
ど見られないため、ペースト加工にも対応し得るもので
ある。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し、
   平均粒径０．１μｍ以上の炭酸カルシウム粉末３０重量
   部以上、コバルト化合物または／およびニッケル化合物
   ０．１〜１０重量部含有してなる塩化ビニル系樹脂組成
   物。
2. 【請求項２】 コバルト化合物が、炭酸コバルトである
   請求項１記載の塩化ビニル系樹脂組成物。
3. 【請求項３】 ニッケル化合物が、炭酸ニッケルである
   請求項１記載の塩化ビニル系樹脂組成物。
4. 【請求項４】 塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し、
   炭酸リチウム１．０重量部以上添加してなる請求項１〜
   ３いずれか１項記載の塩化ビニル系樹脂組成物。