JPS608330A - 発泡性塩化ビニル系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、平均重合［５００〜８００の塩化ビニル系樹
脂に熱分解型有機発泡剤、熱分解型無機発泡剤、メタク
リル酸エステル系樹脂及び充填剤を配合してなる、表向
光沢に優れ、かつ表面硬度の高いスキン層を有する高発
泡性塩化ビニル系樹脂組成物に関する。

塩化ビニル系樹脂性、良好な物理的、化学的性質を有し
ているので１発泡成形品として建材等に適用するに鉱好
適な材料である。しかし、塩化ビニル系樹脂に一般に使
用されているアゾジカルボンアミド、スルホニルヒドラ
ジド等の熱分解型有機発泡剤あるいは重炭酸ソーダ等の
熱分解型無機発泡剤を単純に添加して押出成形に供して
も、（１）成形品表面の肌荒れが激しく、良好なスキン
層が得られない。（２）発泡倍率を上り°るために発泡
剤添加量を増やすと■有機発泡剤の場合、一般に塩化ビ
ニル系樹脂の熱安定性を極端に悪化させ、実用的な成形
に供することができない□（２）無機光を包剤の場合、
発泡セルが粗くなり、強度、外観等が著しく劣ることに
なる。更に、■有機発γ１２剤、無機発泡剤を問わず、
塩化ビニル系樹脂の押出発泡成形の場合、発泡剤の分解
によって生成したセルは、再融着したり、破壊したりす
ることが多く、成形品に空＄１．凹凸０層割れ、収稲等
の不都合を生じ均−做細なセル構造とならない。

かかる不都合の基本的原因は、塩化ビニル系樹脂の溶融
粘度特性が良好でないことにあるとされており、これを
改良する方法として例えば、■発泡助剤を添加すること
により発泡剤の分解温度を変えて、有効に発泡セルを生
ぜしめる方法、および■塩化化工ニル系樹脂改質用助剤
を添加する方法などが実用化されている。しかし、■の
発泡助剤、例えばサリチル酸、ステアリン酸、フタル酸
等の有機酸およびこれら有機酸の金属塩、とくに亜鉛塩
等を添加する方法は、ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン等の一部の発泡剤に対して分解温度を低下させる効
果があるだけであり、しかももっばらペーストゾルの発
泡成形用に限られており、硬質塩化ビニル系樹脂の押出
成形には効果的に適用できる方法と拡いいがたい。また
、■の塩化ビニル系樹脂の改質助剤、例えばｕ１ｍ剤や
アクリル酸系樹脂を添加する方法のうち、可塑剤を添加
する方法は、塩化ビニル系樹脂の溶融特性を改良し均一
微細な発泡セルを賦与させるためには相当量の可塑剤の
添加を必要とするため、得られる発泡成形品は、半硬質
ないし軟質となり、弾性率の高い硬質発泡成形品はイ０
ることができない。一方、アクリル酸系樹脂を添加する
方法は、塩化ビニル系樹脂溶融時の樹脂強度を向上させ
１発泡剤の分解によって生じた発泡セルの膜強度を保持
し、発泡セルの再融着や、破壊を防止することにより均
一なセル構造を得ようとするものである。しかし、この
方法においても、単純に発泡剤との組合わせで押出成形
に供しても均−徽細な発泡セルを有する成形品は得られ
ないか、ま次は得られてもその発泡セルが成形品表面ま
で現われるため１表面光沢に優れ、かつ硬度の高いスキ
ンＪｆｌは保有しえなｉｏこの場合にはサイジングダイ
スを用いても表面が滑らかになる程度でスキン層はつく
ることができない。

したがって１本発明の目的は、均一微細な発泡セル構造
を有し、かつ、表面光沢に殴れるとともに高い表面硬度
であるスキン層を有する、高発泡塩化ビニル系樹脂成形
品を与える組成物を提供することにおる。

本発明のこの目的は、平均重合朋５００−８００の塩化
ビニル系樹脂に、熱分解型有機発泡剤、熱分解型無機発
泡剤、メタクリル敵エステル系樹脂及び充填剤を配合し
てなる仁とを特徴とする発ｒ′＾性塩化ビニル系樹脂組
成物によって達成される。

本発明において使用される塩化ビニル系樹脂としては、
塩化ビニル単独重合体；塩化ビニル−酢酸ビニル共電合
体、塩化ビニルーエチレン共重合体、塩化ビニル−エチ
レン−酊はビニル共重合体などの塩化ビニル系共重合体
：エチレンー酢酸ビニル共車合体又はエチレン−プロピ
レン系共重合体などに塩化ビニルをグラフト重合させた
塩化ビニル系グラフト共重合体などが挙けられる。その
平均重合度（，０８Ｋ−６７２１）は、５００〜８００
゜好ましくは６００〜７００である。本組成物の成形条
件１発泡倍率等により若干の差異はあるが、平均重合度
が８００を越えると、一般に溶融粘度が高く発ｅｂｔセ
ルが不均一となるとともに微＃な発を段セルが得られな
い。一方、平均重合度がｓｏｎ未清の場合には、比較的
溶融粘度が低く発泡させやすいが、発泡後の冷却工程な
どで収縮しやすいので、得られる発泡成形品は、発泡倍
率が上がらないばかりでなく、強度等の物理的特性が悪
く使用に耐えられない〇 本発明において使用される熱分解型有機ニアｉ／Ｉｆ剤
としてｉｊ、Ｎ、Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテト
ラミン、Ｎ、Ｎ’−ジメチル−Ｎ、　Ｎ’−ジニトロソ
テレフタルアミド等のニトロソ化合物、アゾジカルボン
アミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、
ベンゼンスルホニルヒドラジド、Ｐ、Ｐ’−オキクビス
（ベンゼンスルホニルヒドラジド）。

トルエンスルホニルヒドラジドおよび同誘導（１のスル
ホニルヒドラジド類およびこれらのものを主成分とする
ものが挙けられる。これらの化合物のうち毒性９発泡性
等の観点からアゾ系化合物が特に好ましい。また熱分解
型無機発泡剤としては、重炭酸ナトリウム、重炭酸アン
モニウム、炭酸アンモニウム等およびこれらのものを主
成分とするものが挙けられる０ξれらのうち毒性１発泡
性等の観点から重炭酸ナトリウムが特に好ましい０発泡
剤として有機系の発泡剤だけを用いた場合は、微細な発
泡セルは発現するが、高発泡倍率になると表面にスキン
層をりくるのが難かしく、逆に無機系の発泡剤だけを用
いた場合は、微細な発泡セルを発現するのが難かしい。

本発明により両者を併用する仁とにより、微細均一な発
泡セル構造および表面にスキン層を有する成形品が得ら
れるのである。発泡剤の添加量は、塩化ビニル系樹脂１
００重量部当たり、有機発泡剤は通常０．０５〜１．０
重量部、好ましくは０．１〜０．５重量部、無機発泡剤
は通常０．１〜５．０重量部、好ましくは０．５〜３．
０重量部とされる。これらの発泡剤の添加量をよ、所望
する発泡成形品の発泡ｆ含率や物理的特性から決定すれ
ばよいが、有機発泡剤および無機発泡剤の添加量が谷々
０，０５京量部および０．１重鷲部未滴の場合は、有効
な発泡培率は得られがたい。

また、有機発成剤を１．０重１１２４部越えて添加する
と組成物の熱安定性が悪化するので実用性が低くなる。

一方、無（幾発〆包剤の添加液か５．０重量部を越える
と、微細な発ｉ旬セルは得られない。

本発明（１ｒｌおいて用いられろメタクリル酸エステル
糸樹）指としては、ポリメチルメタクリレートあるいは
メチルメタクリレートを優位量とする。こレト、エチル
アクリレート、アクリルニトリル等との共重合樹脂が用
いられる。発泡セル特性及び成形性の点でメタクリル酸
エステル系樹脂の好ましい重合度は、ポリメチルメタク
リレート換算で２．０００〜３０，０００である。この
メタクリルロアエステル系樹脂は、塩化ビニル系樹脂の
溶融粘度特性を改良し、本組成物を発泡させてセル構造
を付与する際、塩化ビニル系樹脂の伸びを大きくするこ
とによりセルの膜強度を保持し１発泡セルの破壊を防止
するものである。使用片は塩化ビニル系樹脂１００重量
部当たり通常０．５〜３０重量部、好ましくは１〜２０
重量部である。添加ｐｔが０５重量部未満の場合は、発
泡セル生成時の膜強度を保持することができないため、
発泡セルはいったん生成しても破壊したり、（ｉ）融着
したりするものが多く、均一微細な発泡セル構造は得ら
れない。

一方、添加量が５０重量部を越えると、溶融粘度が増加
し、塩化ビニル系樹脂の発熱が生じたり、均一な発泡セ
ルが生成しないという不都合が生じる０ 本発明においては、炭酸カルシウム、メルク、クレイ、
アスベスト及びシリカなどを充填剤として使用すること
により、４０られる発７Ｎ成形品の表面硬度を増すとと
もに、表面の肌荒の防止を図ることができ、また、発泡
セル生成時の核形成剤となりうる０光」１剤の平均粒径
は１発泡成形品表面の肌荒れ防止及び均−微晶１な発？
′包セルの生成の点から１．５μ以下であることが好ま
しい。充填剤の使用量は塩化ビニル系樹脂１００Ｍ景部
当たり通常１〜２ｏ重溺部、好ましくは３〜１０重賞部
である。添加能が１重、＃部未満であると、発泡成形品
の表面状態が悪く肌荒れが生じるにかりでなく、核形成
剤とし−Ｃの機能が果し得す、不均一な発泡セル構造を
とるとともに表面硬度も低くなる。また、２０重液部を
越えると溶融時の粘度が増加するとともに溶融樹脂の強
度が低ｎ、、拒成した発泡セルの膜の形状保持ができな
くなり、膜の破壊を生ぜしめる原因となる。

本発明の組成物を成形するに際しては、前記各成分のほ
かに、塩化ビニル系樹脂用の通常の金属石けん等の熱安
定剤を添加する必要があるほか、成形品の物理的特性を
阻害しない範囲でｐｆ　ｍ剤。

着色剤、難燃剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線防止
剤等を適宜添加してもよい。成形方法はｌＦケに制限さ
れないが、通常は押出成形法が採用されることが多い。

本発明の組成物により得られた発泡成形品は、均−微晶
１な発泡セルを有するとともに、表面光沢に優れ、また
高い表面硬度を有するものであるので、特に、その特性
を活かした断熱製品、異形製品等としての建材用途に極
めて石川であるう以下、実施例により本発明を説明する
。なお、各配合成分の部数？−１重量基準でおる。また
、発を段成形品の評価は下記Ｖｃ脇った。

熱安定時間：　下記条件で組成物が熱分解（トルクが急
上昇）するまでの時間。

本条件では１５分以」二であれば よい０ 試峡　機　ブラベンダープラストグラフチャンバー容量
　５００ｃ コｌやンド充ｊｆｉ貴　４５．７ｆｆｌ混線温度　１９
０Ｃ ローター回転数　５　Ｑ　ｒｐｍ 発泡セル状態：　均一性、微細性をＡ（曖）、Ｂ（良）
。

０　（ｔ’Ｊ）の三段階で計画。

表面の硬さ：　５段階評価。５が最も硬い。

表面性状：　５段階評価０５が最良〇 収　縮　度：　５段階評価。５が最も低収縮。

実施例１ 第１表に示す塩化ビニル系樹脂１００部にアゾジカルボ
ンアミド０．１０部、重炭酸ナトリウム１．２部、メチ
ルメタクリレート／エチルアクリレート（９５／７）　
共重合体１０部、炭酸カルシウム（平均粒径０．８μ）
５部、ジブチル錫マレート系安定剤２部及びステアリン
酸１部を添加し、ヘンシェルミキサーで均一に混合した
。得られた組成物の一部を熱安定性試験に供し、残りを
下記の東件による押出成形に供した。結果を第１表に示
す０ シリンダー径　φ４０朋　Ｌ／Ｄ−２２０−Ｒ−２，４
成形部度　０．　１５０〜１６０Ｃ 成形温度　Ｃ，１６０〜１８０Ｃ ０３１５０〜１７０ Ｈ１５０〜１７０ Ｄ’−１４０〜１６０ ダイス形状　１０ｍｍＸ１０鰭角 ランド長さ　１００ｍ 第１表 本　比較例 第１表より、本発明組成物（実験番号２．．３．４．６
　）は優れた発泡成形品を与えることがわかる。なお、
実験番号１は、表面スキン層の形成が難しく成形品の収
縮Ｉｆが太きく発泡培率は上昇しにくい。また、実験番
号５においては、表面性状が悪く（ブレーカ−ラインが
残る）、発泡１亀率も上昇しにくいＯ 比咬例 実施例１実験番号３で用いた配合成分のうちいずれかを
無添加としたほかをよ同様の実験を行ったり結果を＃Ｔ
　２表に示す。

第２表 困 ＊発泡ガスがセル中で保持されず、樹脂外へ放出されて
しまい一品は４ｆｌ端忙収縮すると共に表面凹凸がはけ
しく測定が不能で第２表より１表示のいずれかの成分が
欠けると。

優れた発泡成形品が得られないことがわかる０実施例２ 実施例１実験番号６で用いたアゾジカルボンアミドをジ
ニトロソペンタメチレンテトラミンに、メチルメタクリ
レート／エチルアクリレート共重合体をポリメチルメタ
クリレートとしたほかは同様の実験を行った。結果を第
６表に示す。

実施例６ 実施例１果＠　’市号６で用いた重炭酸す）　ＩＪウム
の代りに重炭酸アンモニウムを１．２　都、　炭酸カル
シウムの代りにｌルクを５部用いたほかにＬ同様の実験
を行った。結果を第３表に不す０ 第′５茨より実６１例２，３においても優れた発泡Ｊ成
形品が（４）られることがわかる。

実だ４例４ 実施例１実験ａ号３で用いた配合成分を第４表をζ示す
とおりに俊敏したほかれ同様の実験を行った。結果を第
４表に示す。

′ｉ４表 第４表より明らかなとおりいずれの場合にも優れた発泡
成形品が得られた。

特ｔｙｆ出順人　日本ゼオン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平均重合度５００〜８００の塩化ビニル系樹脂に熱分解
   型イ丁機発泡剤、熱分解型無機発泡剤、メ・タクリル酸
   エステル系樹脂、及び充填剤を配合してなることを特徴
   とする発泡性塩化ビニル系樹脂組成物。