JPS6218331B2

JPS6218331B2 -

Info

Publication number: JPS6218331B2
Application number: JP55065058A
Authority: JP
Inventors: Masataka Sakurada; Tadao Watanabe
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1980-05-15
Filing date: 1980-05-15
Publication date: 1987-04-22
Also published as: JPS56161159A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、塩化ビニル樹脂の成形物の製造方法
に係わり、さらに詳しくは塩化ビニル樹脂の射出
成形方法の改良により、成形性、表面性、物性を
向上させた成形物及びその製造方法である。従
来、塩化ビニル樹脂そのものでは射出成形が困難
でありあまり成形されなかつた。それは流動性が
小さい、熱安定性が悪いという問題があり、成形
性に欠けていた為である。一般に硬質塩化ビニル
樹脂の射出成形は可塑化時の摩擦熱によつて樹脂
温が著しく上昇する為、温度コントロールを充分
に行なわないと熱分解を起こしやすい。しかも温
度が充分でないと流動性が悪いので熱分解をする
温度近くまで樹脂温を上昇させて熱分解しない内
にすみやかに溶融樹脂を金型内に射出して樹脂を
冷却固化するようにして成形されていた。従つて
成形されるゲートは太く高い射出圧力で射出され
る為ひずみが大きく又残留応力が発生しやすい問
題を持つている。ところで以上のように可塑剤等
の少ない硬質の塩化ビニル樹脂に対し、たとえば
ジ−２−エチルヘキシルフタレート（DOP）等
の可塑剤を樹脂量の30〜100％添加した、２〜10
％酢酸ビニル等との共重合体樹脂や低重合樹脂と
した軟質化した塩化ビニル樹脂は、硬質の塩化ビ
ニル樹脂に比べ２倍程も流動性が良好であるの
で、低い樹脂温度で成形可能であり、安定して成
形できる。しかし、一般に添加剤の多い塩化ビニ
ル樹脂は収縮率が大きく１〜５％もあり、又伸び
が大きい為、精度や曲げ強さ、引張強さ等を必要
としないブーツ、靴、ひじかけなどにおける成形
品を得るには良いが、曲げ強さ、引張強さ、寸法
精度等を必要とされる電話器等のハウジング、コ
ンテナー、ケースなどの利用には不向きである。
本発明者は以上の問題に対し、成形性を向上させ
ると共に曲げ強さ、引張強さ、寸法精度等を有す
る塩化ビニル樹脂成形物、の製造方法を発明する
に至つた。すなわち、本発明は溶融時の流動性を
高くした軟質の塩化ビニル樹脂層によつて流動性
の悪い硬質塩化ビニル樹脂を包んだ塩化ビニル樹
脂成形物の製造方法である。

本発明に用いられる硬質塩化ビニル樹脂Ａは、
平均重合度が600〜1100のホモポリマー又は、10
〜20％の酢酸ビニルとの共重合体であり、可塑剤
を塩化ビニル樹脂に対して20パーセント以下の可
塑剤を含有するものであり、又表皮層の塩化ビニ
ル樹脂Ｂは、平均重合度600〜1200のホモポリマ
ー又は10％以下の酢酸ビニルとの共重合体の塩化
ビニル樹脂に対して30〜100％の可塑剤を含有し
たものである。もちろん、ジブチルスズマレエー
ト、ジブチルスズメルカプチド、カドニウム・バ
リウム複合セツケンなどの安定剤や、ステアリン
酸等の滑剤を添加すると共に、充填剤、着色剤な
どを含めるのは、表皮層、芯部にかかわらず、従
来慣用のごとく添加しても良い。

本発明の塩化ビニル樹脂成形物の製造は、溶融
樹脂の金型キヤビテイへの射出と成型、成型体の
冷却、及び金型からの取り外しを１サイクルとす
るが、この１サイクルにおける溶融樹脂の金型キ
ヤビテイへの射出をベース樹脂に対し、20％以下
の可塑剤を含む樹脂Ａと、ベース樹脂に対し、30
〜100％の可塑剤を含む樹脂Ｂに分けてそれぞれ
を、別々の射出シリンダーで溶融混練し、可塑剤
20％以下の樹脂Ａを、可塑剤30〜100％の樹脂Ｂ
によつて金型キヤビテイ内で包みつつ、可塑剤を
不均一化させた状態で金型キヤビテイを満たす点
を特徴とする。このような射出は２つの射出シリ
ンダーを持つ成形機によつて容易に行なう事がで
きる。すなわち、第２図に示される如く可塑剤20
％以下の樹脂Ａと可塑剤30〜100％の樹脂Ｂと
を、独立した射出シリンダー４，５内で別々に溶
融混練し、該射出シリンダー４，５２本の先端が
同一のノズル６又は金型キヤビテイ３の同一ゲー
ト７につながるようになつている成形装置によつ
て、まず可塑剤30〜100％の樹脂Ｂを金型キヤビ
テイ３を満すには不充分な量、好ましくは金型キ
ヤビテイ３の５〜35％の容積分の樹脂を金型キヤ
ビテイ中に射出し、該金型キヤビテイ中の樹脂Ｂ
のゲート及び中央部分が冷却固化しない内に引き
続き可塑剤10％以下の樹脂Ａを、樹脂Ａと樹脂Ｂ
の比率が95：５〜70：30になるよう該金型キヤビ
テイ３中の可塑剤30〜100％の樹脂Ｂの内に射出
する。このような射出を行なうと樹脂Ａは樹脂Ｂ
を伴つて金型キヤビテイ中の未充填部分に向つて
流れる。この時第３図に示す如く樹脂Ａは、樹脂
Ｂに被覆された状態となりながら充填されるの
で、結果として第１図のごとく、表皮層１に流れ
やすい、可塑剤30〜100％の樹脂Ｂが来て、金型
表面の再現性がよく、又、薄肉の成形も可能とな
る。次いで、成形物を50℃〜85℃でアニリングす
るか、水、有機溶剤、油等の液体に浸漬するか又
は両方同時に行うことにより成形物の表皮層の可
塑剤量を減少、又は分散させることを特徴とす
る。

以上のような本発明成形物の製造方法によれば
表皮層を、肉薄にする事が可能であると共に表皮
層の肉厚を逆に厚肉にして、種々の機能性を持つ
た成形品を得る事もできる。等に、樹脂Ｂの射出
容量を金型キヤビテイの５〜25％にした表皮肉薄
成形品は、ひずみが小さい残留応力が小さい、成
形収縮率が0.2〜0.8％と小さくなつて精度が高
い、引張強度や曲げ強度が強いなどの特徴を持つ
ので玩具、家具部品、容器などの塩化ビニル樹脂
の耐水性、耐酸、耐アルカリ性、自己消火性、耐
老化性に富んだものに利用できる。特に塩化ビニ
ル樹脂は、化学的、物理的性質が良く、しかも価
格が安定している為、本発明のような成形方法に
より容易な塩化ビニル樹脂の成形品が得られる事
は非常なメリツトである。

なお、本発明の製造方法において、可塑剤が20
％以下の樹脂Ａの成形温度を、従来のように高温
にする必要がないので低温成形が可能となり著し
く熱分解する量が小さくなり、劣化が最小限にお
さえる事ができる。なお、この時の射出ユニツト
は滞溜しにくい構造で、予備可塑化の射出機を用
いた方が良い事などは、一般的な塩化ビニル樹脂
の成形方法と同じである。

さらに、上記表皮層が可塑剤30〜100％である
塩化ビニル樹脂の成形物を、50〜85℃で数時間か
ら数日アニリングすることにより表皮が硬くな
り、より、良好な物性を示す。これは表皮層の可
塑剤が内部及び表面に移行する為と思われ、ジブ
チルフタレート等を可塑剤として用いるとれはは
つきりとする。アニリングする温度を50℃以下に
すると、硬化するのに長くかかつて効果が小さ
い。又、85℃以上にすると樹脂が劣化して来るの
で50〜85℃が好ましい。又、アニリングと共に
水・油、有機溶剤等の液体に浸漬すると、さらに
硬化しやすくなる。油浸漬に向いた可塑剤として
は、ジオクチルセバケート、ジブチルセバケー
ト、トリ−２−エチルヘキシルホスフエート、テ
トラハイドロフルフリル・オレエートなどがあ
る。又このような表面硬化させるには、表皮層が
肉薄でないと、その効果が小さく、表皮樹脂が全
体の５％以下だと、良好な成形ができず、又30％
以上だと硬化させる事が難しいので、表皮樹脂の
可塑剤30〜100％である塩化ビニル樹脂と、内部
の可塑剤20％以下の塩化ビニル樹脂との比率を
５：95〜30：70の範囲に構成になるように射出成
形する必要がある。

以上のように射出成形後、アニリングや浸漬等
の処理をするので、シヨア硬さ（Duro25℃）が
60度Ａ程度であつたものが、85〜95A程まで上昇
し、ほとんどが傷がつかなくなり、同時に物性が
安定し、硬質の塩化ビニル樹脂成形物の物性と変
わらなく、かつ、成形形状が自由で安定した成形
性を有するので、今まで成形性の点で用いられな
かつた塩化ビニル樹脂を用いる事ができ、本発明
のメリツトは大きい。

実施例１可塑剤20％以下の樹脂Ａとして、平均重合度
700の塩化ビニル樹脂ホモポリマー100部に対し可
塑剤としてジ−２−エチルヘキシル・フタレート
（DOP）を３部、ポリエステル系可塑剤を１部加
えると共に、その他の熱安定剤、滑剤として有機
スズメルカプチド３部、有機スズラウレ−ト0.8
部、カドニウム・バリウム複合セツケン0.5部、
ステアリン酸１部を配合したものとし、又可塑剤
30〜100％の樹脂Ｂとして、平均重合度1000の３
％の酢酸ビニルと塩化ビニルとの共重合樹脂100
部に対し、可塑剤としてジ−２−エチルヘキシル
フタレートを50部、ポリエステル系可塑剤を20部
加えると共に、その他三塩基性硫酸鉛10部、ステ
アリン酸鉛１部、高融点パラフイン0.5部を配合
したものとした。樹脂Ａ及び樹脂Ｂをそれぞれ独
立したインラインスクリユー式射出機にて混練
し、第２図のごとく同一のノズルを使用して樹脂
Ｂを2.5mm厚×径150mmの円板状キヤビテイの10％
容量分射出した後に、すぐ樹脂Ａをキヤビテイ中
の樹脂Ｂの内に射出して金型キヤビテイを満し、
冷却した後、金型キヤビテイを開いて成形品をと
り出した。尚、溶融樹脂温度172〜180℃、ノズル
設定温度145℃とした。得られた成形物は、滑ら
かな外観を有し、熱劣化による変色も通常の軟質
塩化ビニル樹脂の成形物と同程度であつた。又、
成形収縮率は0.5％で、硬質塩化ビニル樹脂と同
程度、射出圧力も1100Kg／cm²程度で成形できた。
その他、引張強度曲げ強度も一般の硬質塩化ビニ
ル樹脂とほぼ同程度であつた。

実施例２樹脂Ｂとして、平均重合度1000の３％酢酸ビニ
ルと塩化ビニルとの共重合樹脂100部に対して、
可塑剤ジオクチルセバケート（DOS）を60部加
えると共に、その他ポリエステル系補助可塑剤を
10部、三塩基性硫酸鉛10部、ステアリン酸鉛１
部、高融点パラフイン0.5部を配合したものとし
た。

又、樹脂Ａとして、平均重合度700の塩化ビニ
ル樹脂ホモポリマー100部に対し、可塑剤とし
て、ジ−２−エチル・ヘキシルフタレート
（DOP）を３部、ポリエステル系可塑剤を１部加
えると共に、その他、有機スズメルカプチド３
部、有機スズラウレート0.8部、カドニウム・バ
リウム複合セツケン0.5部、ステアリン酸１部を
配合したものとした。

次に、樹脂Ａ及び樹脂Ｂをそれぞれ独立したイ
ンラインスクリユー式射出機にて混練溶融し、同
一ゲートを経て、2.5mm厚×径150mmの円板状キヤ
ビテイに、樹脂Ｂをキヤビテイの10％容量分射出
した後、すぐに樹脂Ａをキヤビテイ中の射出Ｂ中
に射出して金型キヤビテイを樹脂で満し、冷却
後、金型キヤビテイを開いて、成形品を取り出し
た。尚溶融樹脂温度172〜180℃、ノズル設定温度
145℃とした。得られた成形品を、エチルエーテ
ルに４時間浸漬し、その後、４時間50℃のメタノ
ール中に浸漬をして、表皮層に含まれる可塑剤を
溶出させた。その結果、射出成形直後の表面硬度
がシヨア硬さ（Duro25℃）で、70Aであつたもの
が、後処理後95Aというように著しく表面硬度が
増し、ほとんど硬質塩化ビニル樹脂と同程度の引
張強度、曲げ強度、寸法安定性を持ち、滑らかな
外観を有し、熱劣化による変色も小さかつた。な
お、本法による後処理で表皮層の可塑剤量は、約
30％が減少していた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示すもので、第１図
は本発明の成形物の断面図、第２図は本発明の製
造方法に使用する装置の断面で現わした説明図、
第３図は、金型キヤビテイ内で樹脂Ａを樹脂Ｂで
被覆しながら充填しつつある状態を示す断面図で
ある。Ａ……可塑剤20％以下の塩化ビニル樹脂組成
物、Ｂ……可塑剤30〜100％含有の塩化ビニル樹
脂組成物、１……表皮層、２……芯部、３……金
型キヤビテイ、４……表皮層樹脂用射出シリン
ダ、５……芯部樹脂用射出シリンダ、６……ノズ
ル、７……ゲート。

Claims

【特許請求の範囲】

１平均重合度600〜1100の塩化ビニル樹脂、又
は10〜20％酢酸ビニルと共重合した塩化ビニル樹
脂で、可塑剤を樹脂に対して20％以下含有するも
のを樹脂Ａとし、平均重合度600〜1200の塩化ビ
ニル樹脂、又は10％以下の酢酸ビニルと共重合し
た塩化ビニル樹脂で、可塑剤を樹脂に対して30〜
100％含有するものを樹脂Ｂとし、２つの独立し
た射出シリンダにそれぞれ前記樹脂Ａ，Ｂを別々
に加熱溶融させておき、まず始めに樹脂Ｂを金型
キヤビテイを満たすには不十分な量、金型キヤビ
テイ中に射出し、そして、金型キヤビテイ中の樹
脂Ｂのゲート部及び中央部がまだ固化しない内に
樹脂Ｂを射出した同一のゲートから樹脂Ａを、樹
脂Ａと樹脂Ｂの比率が955〜70：30になるように
金型キヤビテイ中の樹脂Ｂの内に射出することに
よつて、樹脂Ａを樹脂Ｂによつて被覆しつつ金型
キヤビテイを樹脂Ａと樹脂Ｂで満たすことによ
り、成形物の表皮層の可塑剤濃度を成形物の芯部
の可塑剤濃度より大きくし、該成形物を50℃〜85
℃でアニリングするか、水、有機溶剤、油等の液
体に浸漬するか、又は両方同時に行うことにより
成形物の表皮層の可塑剤量を減少、又は分散させ
ることを特徴とする塩化ビニル樹脂成形物の製造
方法。