Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6982179B2 - 成形用樹脂組成物 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6982179B2 - 成形用樹脂組成物 - Google Patents

成形用樹脂組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP6982179B2
JP6982179B2 JP2020524919A JP2020524919A JP6982179B2 JP 6982179 B2 JP6982179 B2 JP 6982179B2 JP 2020524919 A JP2020524919 A JP 2020524919A JP 2020524919 A JP2020524919 A JP 2020524919A JP 6982179 B2 JP6982179 B2 JP 6982179B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vinyl chloride
resin composition
chloride resin
mass
molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020524919A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020203863A1 (ja
Inventor
智弘 堀之内
寛 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Tokuyama Sekisui Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Tokuyama Sekisui Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd, Tokuyama Sekisui Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Publication of JPWO2020203863A1 publication Critical patent/JPWO2020203863A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6982179B2 publication Critical patent/JP6982179B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/22Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L27/24Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment halogenated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/18Introducing halogen atoms or halogen-containing groups
    • C08F8/20Halogenation
    • C08F8/22Halogenation by reaction with free halogens
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/10Metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/101Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C08K5/103Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/56Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
    • C08K5/57Organo-tin compounds
    • C08K5/58Organo-tin compounds containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、優れた耐熱変形性、機械的性能を有し、耐衝撃性及び透明性が高く、高温時の重量変化が少ない成形体を製造することが可能な成形用樹脂組成物、並びに、成形用樹脂組成物を用いた成形体及び継手に関する。
従来より、塩化ビニル系樹脂(以下、PVCという)は機械的強度、耐候性、耐薬品性に優れた材料として、多くの分野に用いられている。しかしながら、耐熱性に劣るため、PVCを塩素化することにより耐熱性を向上させた塩素化塩化ビニル系樹脂(以下、CPVCという)が開発されている。PVCは熱変形温度が低く使用可能な上限温度が60〜70℃付近であるため、熱水に対して使用できないのに対し、CPVCは熱変形温度がPVCよりも20〜40℃も高いため、熱水に対しても使用可能であり、例えば、耐熱継手、耐熱パイプ、耐熱バルブ、耐熱プレート等に好適に使用されている。
パイプと継手の接合には接着剤が用いられることが多い。接着剤の量は多過ぎても、少な過ぎても不良となるため、一定量を接合面に一様に塗工する必要がある。また、パイプの挿入不足に関しても重大な接合不良となる。
このため、接着剤の塗装状況や、パイプの接合状態を目視で確認可能な透明継手が用いられている。
特開2008−274052号公報
しかしながら、従来の技術では、耐熱変形性の高い透明な継手を得ることは困難である。特に、100℃以上の極めて高温においても、性能変化の少ない継手が求められている。
また、透明性及び耐熱変形性以外にも、継手には耐衝撃性が要求されるが、例えば、特許文献1に記載のような従来の透明継手では、使用に伴い割れやクラックが生じやすく、パイプの抜けや水漏れの原因となっている。
本発明は、優れた耐熱変形性、機械的性能を有し、耐衝撃性及び透明性が高く、高温時の重量変化が少ない成形体を製造することが可能な成形用樹脂組成物、並びに、成形用樹脂組成物を用いた成形体及び継手を提供することを目的とする。
本発明は、塩素化塩化ビニル系樹脂と、塩化ビニル系樹脂と、熱安定剤とを含有する成形用樹脂組成物であって、前記塩素化塩化ビニル系樹脂は、下記式(a)〜(c)に示す構成単位(a)〜(c)を有し、下記構成単位(a)、(b)及び(c)の合計モル数に対して、構成単位(a)の割合が5〜90モル%、構成単位(b)の割合が5〜40モル%、構成単位(c)の割合が5〜55モル%であり、前記塩素化塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、塩化ビニル系樹脂を1〜30質量部含有する成形用樹脂組成物である。
以下に本発明を詳述する。
本発明者らは、鋭意検討の結果、塩素化塩化ビニル系樹脂を含有する成形用樹脂組成物に対して、熱安定剤、及び、塩化ビニル系樹脂を所定量添加することで、優れた耐熱変形性、機械的性能を有し、耐衝撃性及び透明性が高く、高温時の重量変化が少ない成形体を製造することが可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明の成形用樹脂組成物は、塩素化塩化ビニル系樹脂(以降、「CPVC」ともいう)を含有する。
上記塩素化塩化ビニル系樹脂は、下記式(a)〜(c)に示す構成単位(a)〜(c)を有し、下記構成単位(a)、(b)及び(c)の合計モル数に対して、構成単位(a)の割合が5〜90モル%、構成単位(b)の割合が5〜40モル%、構成単位(c)の割合が5〜55モル%である。このような塩素化塩化ビニル系樹脂は、溶融混練時に均一なゲル化特性を示し、表面にムラの少ない成形品を得ることができる。
本発明において、下記構成単位(a)、(b)及び(c)の割合は、高透明性を担保する上で重要となる。下記構成単位(a)、(b)及び(c)の割合は、脱塩酸の起こりやすさの目安となり、隣接する塩素原子が存在すると脱塩酸(ヤケ)が生じ易くなり透明性が損なわれることがある。また、脱塩酸化は、屈折率にも影響し、光の散乱が生じた場合は透明性が低下することがある。
Figure 0006982179
上記塩素化塩化ビニル系樹脂の構成単位(a)、(b)及び(c)のモル比は、塩化ビニル系樹脂(PVC)が塩素化される際の塩素が導入される部位を反映したものである。塩素化に伴って構成単位(a)が減少し、構成単位(b)及び(c)が増加する。この際、不安定な構成単位(b)が増えすぎたり、塩素化塩化ビニル系樹脂の同一粒子内で塩素化されている部位とされていない部位が偏ったりすると、塩素化状態の不均一性が大きくなる。この不均一性が大きくなると、塩素化塩化ビニル系樹脂を溶融混練する際にゲル化特性にバラつきが生じ、成形品表面の平滑性が大きく損なわれる。
一方で、本発明では、構成単位(a)、(b)及び(c)のモル比を上述の範囲内とすることで、塩素化塩化ビニル系樹脂の均一性が高くなり、溶融混練時に良好なゲル化特性を発揮することができる。
上記塩素化塩化ビニル系樹脂は、上記構成単位(a)、(b)及び(c)の合計モル数に対して、構成単位(a)の割合は、30〜90モル%が好ましく、さらには35〜60モル%がより好ましい。また、上記構成単位(a)、(b)及び(c)の合計モル数に対して、構成単位(b)の割合は、5〜30モル%が好ましく、さらには15〜25モル%がより好ましい。更に、上記構成単位(a)、(b)及び(c)の合計モル数に対して、構成単位(c)の割合は、5〜50モル%が好ましく、さらには25〜45モル%がより好ましい。
本発明の塩素化塩化ビニル系樹脂の構成単位(a)、(b)及び(c)のモル比は、構成単位(c)の割合から構成単位(b)の割合を引いた数値[(c)−(b)]が−6〜48モル%の範囲内であることが好ましい。また、構成単位(b)の割合と、構成単位(c)の割合との比[(b)/(c)]が0.10〜7.00の範囲内であることが好ましい。
上記範囲内とすることで、透明性が損なわれること無く光学性能が良好な成形物を得る事が出来る。
本発明の塩素化塩化ビニル系樹脂の構成単位(a)、(b)及び(c)のモル比は、NMRを用いた分子構造解析により測定することができる。NMR分析は、R.A.Komoroski,R.G.Parker,J.P.Shocker,Macromolecules,1985,18,1257−1265に記載の方法に準拠して行うことができる。
上記塩素化塩化ビニル系樹脂は、付加塩素化量が6.3〜15.2質量%であることが好ましい。
上記付加塩素化量を6.3質量%以上とすることで、成形品としての耐熱変形性が充分なものとなり、15.2質量%以下とすることで、成形性が向上する。
上記付加塩素化量は、9.3質量%以上であることがより好ましく、12.3質量%以下であることがより好ましい。
上記塩素化塩化ビニル系樹脂中の付加塩素化量は、まず、当該樹脂をJIS K 7229に記載の方法により塩素含有量を測定する。次に、その塩素含有量を塩化ビニル樹脂の塩素含有量(56.8質量%)から差し引くことで求めることができる。
上記塩素化塩化ビニル系樹脂の重合度は、特に限定されず、400〜2000であることが好ましく、500〜1000であることがより好ましい。
上記重合度を上述の範囲内とすることで、成形時の流動性と成型品の強度を両立することができる。
上記塩素化塩化ビニル系樹脂のガラス転移温度は、80〜150℃であることが好ましく、85〜145℃であることがより好ましい。上記ガラス転移温度を上述の範囲内とすることで、優れた耐熱変形性を有した成形用樹脂組成物を得る事が可能となる。
また、上記塩素化塩化ビニル系樹脂と塩化ビニル系樹脂とのガラス転移温度の差(塩素化塩化ビニル系樹脂のガラス転移温度−塩化ビニル系樹脂のガラス転移温度)は、5〜90℃であることが好ましく、20〜75℃であることがより好ましい。なお、上記ガラス転移温度は、例えば、示差走査熱量測定(DSC)装置(TA Instruments Waters社製、DSC Q20)を用い、所定の昇温速度、降温速度で温度変化させた場合に得られるDSC曲線より、求めることができる。
上記塩素化塩化ビニル系樹脂を製造する方法としては、例えば、反応容器中において、塩化ビニル系樹脂を水性媒体に懸濁して懸濁液を調製し、前記反応容器内に塩素を導入し、前記懸濁液を加熱することによって前記塩化ビニル系樹脂を塩素化する方法が挙げられる。
特に、前記塩化ビニル系樹脂を塩素化する方法において、ボルテックス体積、塩素化条件(塩素化時の温度、塩素圧力等)を適宜調整することで、本発明を構成する塩素化塩化ビニル系樹脂を作製することができる。
上記反応容器としては、例えば、グラスライニングが施されたステンレス製反応容器、チタン製反応容器等の一般に使用されている容器を使用することができる。
上記塩化ビニル系樹脂を水性媒体に懸濁して懸濁液を調製する方法は、特に限定されず、重合後のPVCを脱モノマー処理したケーキ状のPVCを用いてもよいし、乾燥させたものを再度、水性媒体で懸濁化してもよい。また、重合系中より、塩素化反応に好ましくない物質を除去した懸濁液を使用してもよいが、重合後のPVCを脱モノマー処理したケーキ状の樹脂を用いることが好ましい。
上記水性媒体としては、例えば、イオン交換処理された純水を用いることができる。水性媒体の量は、特に限定されないが、一般にPVC100重量部に対して150〜400重量部が好ましい。
上記反応容器内に導入する塩素は、液体塩素及び気体塩素のいずれであってもよい。短時間に多量の塩素を仕込めるため、液体塩素を用いることが効率的である。圧力を調整するためや塩素を補給するために、反応途中に塩素を追加してもよい。このとき、液体塩素の他に気体塩素を適宜吹き込むこともできる。ボンベ塩素の5〜10重量%をパージした後の塩素を用いるのが好ましい。
上記反応容器内のゲージ圧力は、特に限定されないが、塩素圧力が高いほど塩素がPVC粒子の内部に浸透し易いため、0〜2MPaの範囲が好ましい。
上記懸濁した状態でPVCを塩素化する方法は、特に限定されず、例えば、熱エネルギーによりPVCの結合や塩素を励起させて塩素化を促進する方法(以下、熱塩素化という)、紫外光線等の光エネルギーを照射して光反応的に塩素化を促進する方法(以下、光塩素化という)等が挙げられる。熱エネルギーにより塩素化する際の加熱方法は、特に限定されず、例えば、反応器壁からの外部ジャケット方式による加熱が効果的である。また、紫外光線等の光エネルギーを使用する場合は、高温、高圧下の条件下での紫外線照射等の光エネルギー照射が可能な装置が必要である。光塩素化の場合の塩素化反応温度は、40〜80℃が好ましい。また、光塩素化の場合の光エネルギーの照射強度(W)と原料PVC及び水の合計量(kg)との比は、0.001〜6(W/kg)とすることが好ましく、照射する光の波長は280〜420nmであることが好ましい。
上記塩素化方法の中では、紫外線照射を行わない熱塩素方法が好ましく、熱のみ又は熱及び過酸化水素により塩化ビニル系樹脂の結合や塩素を励起させ塩素化反応を促進する方法が好ましい。
上記光エネルギーによる塩素化反応の場合、PVCが塩素化されるのに必要な光エネルギーの大きさは、PVCと光源との距離に大きく影響を受ける。そのため、PVC粒子の表面と内部とでは、受けるエネルギー量が相違し、塩素化が均一に生じない。その結果、均一性の低いCPVCが得られる。一方、紫外線照射を行わず、熱により塩素化する方法では、より均一な塩素化反応が可能となり、均一性の高いCPVCを得ることができる。
上記加熱のみで塩素化する場合は、40〜120℃の範囲であることが好ましい。温度が低すぎると、塩素化速度が低下する。温度が高すぎると、塩素化反応と並行して脱HCl反応が起こり、得られたCPVCが着色する。加熱温度は、50〜110℃の範囲であることがより好ましい。加熱方法は、特に限定されず、例えば、外部ジャケット方式で反応容器壁から加熱することができる。
上記塩素化において、懸濁液にさらに過酸化水素を添加することが好ましい。過酸化水素を添加することにより、塩素化の速度を向上させることができる。過酸化水素は、反応時間1時間毎に、PVCに対して5〜500ppmの量を添加することが好ましい。添加量が少なすぎると、塩素化の速度を向上させる効果が得られない。添加量が多すぎると、CPVCの熱安定性が低下する。
上記過酸化水素を添加する場合、塩素化速度が向上するため、加熱温度を比較的低くすることができる。例えば、65〜110℃の範囲であってよい。
上記塩素化の際に、最終付加塩素化量から5重量%手前に達した時点以降の塩素化を、塩素消費速度が0.010〜0.015kg/PVC−Kg・5minの範囲で行い、さらに、最終付加塩素化量から3重量%手前に達した時点以降の塩素化を、塩素消費速度が0.005〜0.010kg/PVC−Kg・5minの範囲で行うことが好ましい。ここで、塩素消費速度とは、原料PVC1kgあたりの5分間の塩素消費量を指す。
上記方法で塩素化を行うことにより、塩素化状態の不均一性が少なく、熱安定性の優れたCPVCを得ることができる。
上記塩素化方法では、懸濁液を攪拌しながら塩素化することが好ましい。また、懸濁液を攪拌する際の攪拌条件としては、ボルテックス体積(単位:L)と原料PVC及び水の合計重量(kg)との比が0.009〜0.143となる条件とすることが好ましい。
上記比が0.009以上であることにより、反応器内の気相部の塩素を液相部に充分に取り込むことができ、上記比が0.143以下であると液相部に取り込んだ塩素が気相部に再放出されにくくなるため、均一に塩素化することが可能となる。
なお、上記ボルテックス体積は、攪拌の際に気液界面に発生する渦の体積を意味する。
上記ボルテックス体積は、例えば、熱流体・粉体解析ソフト「R−FLOW」(アールフロー社製)を用いて算出することができる。
具体的には、攪拌翼の中心と攪拌時の気相部と液相部との界面との距離に基づいて算出することができる。なお、攪拌時には、攪拌動力である攪拌翼により液中には圧力が生じ、液相部はプラス圧、気相部はマイナス圧となる。このため、気相部と液相部との界面は、プラス圧とマイナス圧との境界部分として確認することができる。
なお、攪拌時の攪拌翼の回転数は、10〜500rpmであることが好ましく、容器の容量は0.01m〜100mであることが好ましい。
本発明の成形用樹脂組成物において、上記CPVCの含有量は、50〜96質量%であることが好ましく、65〜96質量%であることがより好ましい。70〜93質量%が更に好ましく、70〜91質量%であることが特に好ましい。この範囲でCPVCを含むことにより、耐熱変形性と耐衝撃性が両立し、かつ表面平滑性に優れた成形体とすることができる。
本発明の成形用樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂(以降、「PVC」ともいう)を含有する。
上記塩化ビニル系樹脂を塩素化塩化ビニル系樹脂と併用することで、充分な熱安定性を付与することができ、幅広い成形方法に好適に使用することができる。
本発明において、塩化ビニル系樹脂とは、上記式(a)に示す構成単位(a)を主に有する重合体である。具体的には、構成単位(a)の割合が51〜100モル%であることが好ましい。
上記PVCとしては、塩化ビニル単独重合体のほか、塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーと塩化ビニルモノマーとの共重合体、重合体に塩化ビニルモノマーをグラフト共重合したグラフト共重合体等を用いることができる。これら重合体は単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
上記塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとしては、例えば、α−オレフィン類、ビニルエステル類、ビニルエーテル類、(メタ)アクリル酸エステル類、芳香族ビニル類、ハロゲン化ビニル類、N−置換マレイミド類等が挙げられ、これらの1種若しくは2種以上が使用される。
上記α−オレフィン類としては、エチレン、プロピレン、ブチレン等が挙げられ、上記ビニルエステル類としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等が挙げられ、上記ビニルエーテル類としては、ブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリル酸エステル類としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチルアクリレート、フェニルメタクリレート等が挙げられ、上記芳香族ビニル類としては、スチレン、α−メチルスチレン等が挙げられる。
更に、上記ハロゲン化ビニル類としては、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等が挙げられ、上記N−置換マレイミド類としては、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。
なかでも、エチレン、酢酸ビニルが好ましい。
上記塩化ビニルをグラフト共重合する重合体としては、塩化ビニルをグラフト重合させるものであれば特に限定されない。このような重合体としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート−一酸化炭素共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−プロピレン共重合体等が挙げられる。また、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等が挙げられ、これらは単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されても良い。
上記PVCの重合方法は、特に限定されず、従来公知の水懸濁重合、塊状重合、溶液重合、乳化重合等を用いることができる。
上記PVCは、塩素含有量が56.8質量%未満である。
上記塩素含有量を上記範囲内とすることで、成形性が向上するとともに、成形品としての耐熱変形性が高くなる。好ましくは36.8〜56.7質量%である。
上記PVCの重合度は400〜1000である。上記範囲内とすることで、流動性と製品強度の両方を満足する製品とすることができる。上記PVCの重合度の好ましい下限は500、好ましい上限は800である。
上記塩素化塩化ビニル系樹脂と塩化ビニル系樹脂との重合度の差は500以下であることが好ましい。上記重合度の差を上述の範囲内とすることで、流動性と製品強度の両方を満足する製品とすることができる。より好ましくは300以下である。
本発明の成形用樹脂組成物において、上記塩化ビニル系樹脂の含有量は、塩素化塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、下限が1質量部、上限が30質量部である。この範囲で塩化ビニル系樹脂を添加することにより、熱安定性をより向上させることができるとともに、成形体の良好な外観を維持することができる。
上記塩化ビニル系樹脂の含有量の好ましい下限は5質量部、好ましい上限は20質量部である。
また、本発明の成形用樹脂組成物全体に対する上記塩化ビニル系樹脂の含有量は、0.8〜18質量%であることが好ましく、2〜18質量%であることがより好ましい。
加えて、本発明の成形用樹脂組成物全体に対する上記塩素化塩化ビニル系樹脂及び塩化ビニル系樹脂の合計含有量は、55〜96質量%であることが好ましい。
本発明の成形用樹脂組成物において、組成物全体に対する塩化ビニル単位の含有量は、5〜80質量%であることが好ましく、10〜65質量%であることがより好ましい。これにより、充分な成形性を付与することができ、幅広い成形方法に好適に使用することができる。なお、「組成物全体に対する塩化ビニル単位の含有量」は、成形用組成物全体の質量、及び、塩素化塩化ビニル系樹脂の構成単位(a)に相当する量と、塩化ビニル系樹脂の構成単位(a)に相当する量との合計質量によって算出することができる。
また、本発明の成形用樹脂組成物において、塩素化塩化ビニル系樹脂と塩化ビニル系樹脂の総量に対する、塩化ビニル単位の含有量は10〜80質量%であることが好ましい。これにより、良好な透明性を付与することができ、様々な透明成形体を得ることができる。なお、「塩素化塩化ビニル系樹脂と塩化ビニル系樹脂の総量に対する、塩化ビニル単位の含有量」は、成形用組成物中の塩素化塩化ビニル系樹脂と塩化ビニル系樹脂の総量、及び、塩素化塩化ビニル系樹脂の構成単位(a)に相当する量と、塩化ビニル系樹脂の構成単位(a)に相当する量との合計質量によって算出することができる。
本発明の成形用樹脂組成物は、熱安定剤を含有する。本発明において、上記熱安定剤は、有機スズ系安定剤が好ましい。また、アルキルカルボン酸カルシウム及び亜鉛化合物を含有するものを使用することが好ましい。
上記有機スズ系安定剤としては、例えば、メチル、ブチル、オクチル等のアルキルスズ、好ましくはジアルキルスズのラウリン酸等の脂肪族モノカルボン酸の塩、或いはマレイン酸、フタル酸等のジカルボン酸の塩等が挙げられる。具体的には例えば、ジブチルスズジラウリレート、ジオクチルスズラウレート、ジブチルスズマレエート、ジブチルスズフタレート、ジメチルスズ ビス(2−エチルへキシルチオグリコレート)、ジブチルスズメルカプタイド、ジメチルスズメルカプタイド等のアルキルスズメルカプタイド等が挙げられる。
上記熱安定剤は、230℃における加熱減量率が5質量%未満であることが好ましい。
上記230℃における加熱減量率が5質量%以上であると、成形品内部に気泡が含まれることで強度不足になったり、表面近傍に筋状の模様が発生し外観不良が生じたりすることがある。
上記230℃における加熱減量率は、3質量%未満であることがより好ましい。
下限については特に限定されないが0.1質量%が好ましい。
なお、上記230℃における加熱減量率は、熱重量測定(TG)装置によって測定することができる。
本発明の成形用樹脂組成物において、上記熱安定剤の含有量は、塩素化塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、0.4〜10質量部であることが好ましく、0.6〜7質量部の範囲であることがより好ましい。この範囲で熱安定剤を含むことにより、熱安定性をより向上させることができるとともに、成形体の良好な外観を維持することができる。
本発明の成形用樹脂組成物は、更に、安定化助剤を含むことが好ましい。上記安定化助剤を含むことにより、熱安定性をより向上させることができる。
上記安定化助剤としては、重金属を含まないものを用いることができる。例として、有機酸塩、エポキシ化合物、リン酸化合物、金属水酸化物、アジピン酸ナトリウム、グリシジル(メタ)アクリレート共重合体、オキセタニル化合物、ビニルエーテル化合物及びゼオライト化合物が挙げられる。
上記エポキシ化合物としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ豆油エポキシ化テトラヒドロフタレート、エポキシ化ポリブタジエン、ビスフェノールA型エポキシ化合物等が挙げられる。
上記リン酸化合物としては、有機リン化合物、亜リン酸エステル、リン酸エステル等が挙げられる。
上記金属水酸化物としては、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。
これらは単独で使用しても良く、2種以上を併用してもよい。なお、上記安定化助剤は、アルキルカルボン酸カルシウム及び亜鉛化合物とは異なるものである。
また、上記安定化助剤は、200℃における加熱減量率が5質量%未満であることが好ましい。
本発明の成形用樹脂組成物はジエン系ゴム粒子を含有することが好ましい。
上記ジエン系ゴム粒子は、得られる成形体の耐衝撃性を改質する目的で用いられるものであり、ジエン系ゴム成分を含有するものである。
上記ジエン系ゴム成分としては、単独重合体および共重合体(二元共重合体および三元共重合体を含む)も問わない。即ち、共重合体成分として、ジエン系成分を有するものはジエン系ゴム成分という。共重合体の様式としては、ランダム共重合、交互共重合、ブロック共重合およびグラフト共重合を問わない。
上記ジエン系成分としては、ブタジエン、イソプレンおよびクロロプレンなどが挙げられる。
上記ジエン系ゴム成分としては、不飽和ニトリル、α−オレフィンおよび芳香族ビニルからなる群から選ばれるモノマー成分を含む共重合体が挙げられる。その他、不飽和ニトリルとジエン系成分との共重合体、芳香族ビニルとジエン系成分との共重合体、オレフィンとジエン系成分との共重合体、(メタ)アクリレートモノマー成分とジエン系成分との共重合体等が挙げられる。
上記ジエン系ゴム成分として、より具体的には、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体等が挙げられる。また、上記ジエン系ゴム成分としては、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体(MBS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、メチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(MABS)、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体(MB)等が好ましく使用される。
また、上記ジエン系ゴム成分としては、メチルメタクリレート−アクリル・ブタジエンゴム共重合体、メチルメタクリレート−アクリル・ブタジエンゴム−スチレン共重合体が好ましく使用される。なかでも、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体及び/又はアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体がより好ましい。
なお、上記ジエン系ゴム成分が、ジエン系成分を含有する共重合体である場合、上記ジエン系成分の含有量は30〜90質量%であることが好ましく、40〜85質量%であることがより好ましく、50〜80質量%であることが更に好ましい。
また、上記ジエン系ゴム成分が、アクリル成分とジエン系成分との共重合体からなる場合、上記アクリル成分とジエン系成分との比率(アクリル成分/ジエン系成分)は0.05〜3.0の範囲内であることが好ましく、0.1〜2.5の範囲内であることがより好ましく、0.1〜2.0の範囲内であることが更に好ましい。
上記ジエン系ゴム粒子には、非ジエン系成分が含まれていてもよい。
上記非ジエン系成分としては、オレフィン、およびオルガノシロキサンからなる群から選ばれる1種又は2種以上のモノマー成分を含む重合体が挙げられる。より具体的には、オレフィンゴム(たとえば、エチレン−プロピレンゴムなど)およびシリコーンアクリルゴムが挙げられる。
上記非ジエン系成分としては、例えば、(メタ)アクリレートモノマー成分等が挙げられる。
上記(メタ)アクリレートモノマー成分としては、炭素数1以上12以下のアルキル(メタ)アクリレート、たとえば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレートなどが挙げられる。これらモノマー成分は、単独で用いられてもよいし、2種以上(たとえば3種)が併用されてもよい。また、メチルメタクリレート−(アクリル・シリコーン複合体)共重合体が挙げられる。
なお、上記ジエン系ゴム粒子を構成する重合体中の(メタ)アクリレートモノマー成分の含有量は特に限定されないが、たとえば25質量%以上であることが好ましい。
また、上記ジエン系ゴム粒子は、粒子状である。これにより、CPVCを含有する成形用樹脂組成物中での分散性を高めることができる。
上記ジエン系ゴム粒子の平均粒子径の好ましい下限は0.001μm、好ましい上限は1.0μmである。上記平均粒子径を上述した範囲内とすることで、透明性と衝撃性を両立させることができる。なお、上記平均粒子径は、例えば、レーザー回折式粒子径分布計によって測定することができる。
また、上記ジエン系ゴム粒子の比重の好ましい下限は0.92g/cm、好ましい上限は1.16g/cmである。上述した範囲内とすることで、成形品の透明性を損なうことなく、耐衝撃性を向上させる粒子とすることができる。なお、上記比重は、例えば、乾式自動密度計(島津製作所社製、アキュピックII1340)等を用いて測定することができる。
本発明の成形用樹脂組成物において、上記ジエン系ゴム粒子の含有量は、塩素化塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、9.1〜20.0質量部である。この範囲でジエン系ゴム粒子を含むことにより、得られる成形体の耐衝撃性をより向上させることができる。
上記ジエン系ゴム粒子の含有量の好ましい下限は10.5質量部、好ましい上限は18.0質量部である。
本発明の成形用樹脂組成物において、熱安定剤とジエン系ゴム粒子との比(ジエン系ゴム粒子/熱安定剤)は、10.0以下であることが好ましい。より好ましくは0.6〜10.0である。このような範囲内とすることで、耐熱変形性と耐衝撃性が両立し、かつ透明性に優れた成形体とすることができる。
本発明の成形用樹脂組成物において、上記ジエン系ゴム粒子の屈折率は、1.3〜1.8であることが好ましい。
なお、上記屈折率はJIS K 71142に従ってアッベ法による屈折計によって測定することができる。
また、上記ジエン系ゴム粒子の屈折率とCPVCの付加塩素化量との比(ジエン系ゴム粒子の屈折率/CPVCの付加塩素化量)が0.130〜0.700であることが好ましい。上記範囲内であることで、ジエン系ゴムの成分とCPVCとの屈折率の比の相乗効果により、透明性と衝撃性の両方の性能を達成することができる。
本発明の成形用樹脂組成物は、更に、酸化防止剤を含有することが好ましい。
上記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン酸系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤等を用いることができる。これらは、単独で使用しても良く、二種以上を併用しても良い。なかでも、フェノール系酸化防止剤が好ましく、特にヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。
上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジフェニル−4−オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ジステアリル(3,5−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、ビス〔3,3−ビス(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコールエステル、4,4’−ブチリデンビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、2,2’−エチリデンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−エチリデンビス(4−sec−ブチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、ビス〔2−t−ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル−5−メチルベンジル)フェニル〕テレフタレート、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ−4−t−ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3,5−トリス〔(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル〕イソシアヌレート、ペンタエリスリチル−テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2−t−ブチル−4−メチル−6−(2’−アクリロイルオキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルベンジル)フェノール、3,9−ビス(1’,1’−ジメチル−2’−ヒドロキシエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、ビス〔β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート〕等が挙げられる。これらのうちでは、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、ペンタエリスリチル−テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕等が好ましい。これらは単独でも2種以上混合しても用いることができる。
上記酸化防止剤は、200℃における加熱減量率が5質量%未満であることが好ましい。
上記200℃における加熱減量率が5質量%以上であると、成形品内部に気泡が含まれて強度不足になったり、表面近傍に筋状の模様が発生し外観不良が生じたりすることがある。
なお、上記200℃における加熱減量率は3質量%未満であることがより好ましい。
本発明の成形用樹脂組成物において、上記酸化防止剤の含有量は、塩素化塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、0.1〜3質量部であることが好ましく、0.2〜2.5質量部の範囲であることがより好ましい。この範囲で酸化防止剤を含むことにより、黄変による着色の少ない成形品を得ることができる。
本発明の成形用樹脂組成物は、滑剤を含有することが好ましい。
上記滑剤としては、内部滑剤、外部滑剤が挙げられる。内部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂の流動粘度を下げ、摩擦発熱を防止する目的で使用される。また、上記外部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂と金属面との滑り効果を上げる目的で使用される。
上記滑剤としては特に限定されず、例えば、パラフィンワックス、脂肪族炭化水素系滑剤、ポリオレフィンワックス、高級脂肪族系アルコール系滑剤、高級脂肪酸系滑剤、脂肪酸エステル系滑剤、脂肪酸アマイド系滑剤、ケイ素樹脂系滑剤、フッ素樹脂系滑剤、シリコーンオイル、リン酸アルコールエステル、カルナバワックス等が挙げられる。
上記パラフィンワックスとしては、炭素数16以上の流動パラフィンおよびその部分酸化物、天然・合成パラフィン等が挙げられる。
上記ポリオレフィンワックスとしては、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
上記高級脂肪族系アルコール系滑剤としては、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール等が挙げられる。
上記高級脂肪酸系滑剤としては、炭素数16以上の高級脂肪酸が好ましく、例えば、ステアリン酸、モンタン酸等が挙げられる。また、やし油、大豆油、なたね油等の植物油からの精製物等が挙げられる。
上記脂肪酸エステル系滑剤としては、2,3−ジヒドロキシプロピルオクタデカノエート、ブチルステアレート、グリセリンモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート等のペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ジペンタエリスリトール脂肪酸エステル等が挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
上記滑剤の重量平均分子量は200〜12000であることが好ましい。
なお、上記重量平均分子量は、GPCを用いて測定することができる。
また、本発明において、上記滑剤は、重量平均分子量が1000以下の低分子量滑剤と、重量平均分子量が1000を超える高分子量滑剤とを含有することが好ましい。これにより、充分な成形成と透明性を確保することができる。
上記滑剤の融点は45〜140℃であることが好ましい。
なお、上記融点は、DSC(示差走査熱量測定)で測定することができる。
また、本発明において、上記滑剤は、融点が80℃以下の低融点滑剤と、融点が80℃を超える高融点滑剤とを含有することが好ましい。これにより、充分な成形成と透明性を確保することができる。
上記滑剤の凝固点は40〜130℃であることが好ましい。
なお、上記凝固点は、DSC(示差走査熱量測定)で測定することができる。
本発明において、上記滑剤は、凝固点が45℃以下の低凝固点滑剤と、凝固点が85℃を超える高凝固点滑剤とを含有することが好ましい。これにより、高い温度で凝固するため、結晶性が低くなり、濁り等が発生し難くなる。
上記滑剤としては、融点−凝固点が3〜15℃であるものを用いることが好ましい。
これにより、充分な透明性を確保することができる。また、上記融点−凝固点のより好ましい下限は7℃、更に好ましい下限は11℃である。
上記滑剤は、200℃における加熱減量率が5質量%未満であることが好ましい。
加熱減量率が5質量%未満であることで成形品表面に曇りが発生しにくくなる。また、発生した揮発分により成形品中に気泡混入し透明性が損なわれる不具合を防止することができる。
本発明の成形用樹脂組成物において、上記滑剤の含有量は、塩素化塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、0.3〜5.0質量部であることが好ましい。この範囲で滑剤を含むことにより、成形時にヤケや発泡することなく、表面平滑性の優れた成形体とすることができる。
本発明の成形用樹脂組成物は、必要に応じて、加工助剤、耐熱向上剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、熱可塑性エラストマー、顔料などの添加剤を混合してもよい。
上記耐熱向上剤としては特に限定されず、例えばα−メチルスチレン系、N−フェニルマレイミド系樹脂等が挙げられる。
上記光安定剤としては特に限定されず、例えば、ヒンダードアミン系等の光安定剤等が挙げられる。
上記加工助剤としては、重量平均分子量が5万〜1000万のアクリル系樹脂を含有するものが好ましい。
上記アクリル系樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸や、(メタ)アクリル酸エステルの単独重合体、又は、これらを含む(メタ)アクリル共重合体が挙げられる。
上記(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、上記(メタ)アクリル酸エステルとしては、n−アミル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート等がある。ただし上記の(メタ)アクリル酸とはアクリル酸もしくはメタクリル酸を示す。本発明では、上記アクリル加工助剤として、メチル(メタ)アクリレート(MMA)の重合体を用いることが好ましい。
上記紫外線吸収剤としては特に限定されず、例えば、サリチル酸エステル系、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等が挙げられる。
上記顔料としては特に限定されず、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;二酸化チタン等の酸化物系、硫化物・セレン化物系、フェロシアニン化物系などの無機顔料などが挙げられる。
本発明の成形用樹脂組成物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いてもよいが、成形体の熱安定性を低下させることがあるため、多量に使用することはあまり好ましくない。上記可塑剤としては特に限定されず、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。
本発明の成形用樹脂組成物には施工性を向上させる目的で、熱可塑性エラストマーが添加されていてもよい。上記熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ニトリル系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
上記ニトリル系熱可塑性エラストマーとしては、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体(NBR)等が挙げられる。
上記オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体(EVACO)等のエチレン系熱可塑性エラストマーが挙げられる。
上記塩化ビニル系熱可塑性エラストマーとしては、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体や塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体等が挙げられる。
これらの熱可塑性エラストマーは、単独で用いられてもよいし、2種類以上が併用されてもよい。
本発明の成形用樹脂組成物は、ASTM D648に準じて測定した熱変形温度(HDT)が、90℃以上であることが好ましい。これにより、熱伸縮を低減することができる。
本発明の成形用樹脂組成物は、ノッチ部分でのノッチ付きアイゾッド衝撃強さが、40J/m以上であることが好ましい。これにより、耐衝撃性能に優れた成形体を得ることができる。
本発明の成形用樹脂組成物は、昇温速度10℃/minで30℃から250℃まで昇温した際の重量変化率が0〜7%であることが好ましい。上記範囲内とすることで、充分な透明性を確保することができる。
なお、上記重量変化率は、TG/DTA(日立ハイテクサイエンス社製、TG/DTA6200、AST−2)を用い、窒素雰囲気下で昇温速度10℃/minで30℃から250℃まで昇温することによって測定することができる。
本発明の成形用樹脂組成物を製造する方法としては、例えば、上記塩素化塩化ビニル系樹脂に、所定の熱安定剤、塩化ビニル系樹脂を所定量添加して混合し、必要に応じて酸化防止剤、ジエン系ゴム粒子、滑剤等を添加する工程を行う。
上記酸化防止剤、ジエン系ゴム粒子、滑剤等を混合する方法としては、特に限定されず、例えば、ホットブレンドによる方法、コールドブレンドによる方法等が挙げられる。
本発明の他の側面によれば、本発明の成形用樹脂組成物から成形された成形体が提供される。このような成形体もまた本発明の1つである。
上記成形の方法としては、従来公知の任意の成形方法が採用されてよく、例えば、押出成形法、射出成形法等が挙げられる。
本発明の成形体は、優れた熱安定性を有し、且つ、外観の状態が良好であるため、管工機材、建築部材、住宅資材等の用途に好適に用いることができる。
これらの中でも、パイプ、継手が好ましく、給水・給湯用、床下暖房用、温水暖房用、温泉配管用、薬剤散布用、排水用、散水用、洗濯機用、食洗機用、トイレ用、浴室用、ソーラーシステム用、ミスト発生装置用、農耕用などの液体輸送パイプおよびその継手に用いられる。
本発明の成形用樹脂組成物から成形された継手もまた本発明の1つである。
本発明の継手は、透明であることが好ましい。
上記継手の種類は、フランジ、ソケット、チーズ、エルボ、ベンド、キャップ、バルブ、レデューサー等が好適なものとして挙げられる。
本発明によれば、優れた耐熱変形性、機械的性能を有し、耐衝撃性及び透明性が高く、高温時の重量変化が少ない成形体を製造することが可能な成形用樹脂組成物、並びに、成形用樹脂組成物を用いた成形体及び継手を提供できる。
また、本発明によれば、成形機内での混練性が良好であるとともに、接合部に用いる接着剤による接合不良を防止することが可能な成形用樹脂組成物、並びに、成形用樹脂組成物を用いた成形体及び継手を提供できる。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
[実施例1]
内容積300Lのグラスライニング製反応容器に、脱イオン水130kgと平均重合度800の塩化ビニル樹脂50kgを投入し、攪拌して塩化ビニル樹脂を水中に分散させ水懸濁状態にした後、反応容器内を加熱して水懸濁液を100℃に昇温した。次いで、反応容器中を減圧して酸素を除去(酸素量100ppm)した後、攪拌によって気液界面に発生するボルテックス体積が8.3Lとなるように攪拌翼により攪拌しながら塩素分圧が0.40MPaになるように塩素(酸素含有量50ppm)を導入して熱塩素化を開始した。
その後、塩素化温度を100℃、塩素分圧を0.40MPaに保ち、付加塩素化量が4.2質量%に到達した後、200ppmの過酸化水素水を、塩化ビニル樹脂に対して過酸化水素として15ppm/Hrとなるように添加開始し、平均塩素消費速度が0.02kg/PVC−kg・5minになるように調整した。その後、付加塩素化量が10.5質量%に達した時点で、過酸化水素水と塩素ガスの供給を停止し、塩素化を終了した。
次いで、窒素ガスを通気して、未反応塩素を除去し、得られた塩素化塩化ビニル樹脂スラリーを水酸化ナトリウムで中和し、水で洗浄し、脱水した後、乾燥して、熱塩素化された粉末状の塩素化塩化ビニル樹脂(付加塩素化量が10.5質量%)を得た。
(塩素化塩化ビニル系樹脂組成物の作製)
塩素化塩化ビニル樹脂(A)[付加塩素化量:10.5質量%、重合度:800]100質量部に対して、熱安定剤としてブチルスズメルカプタン系化合物(日東化成社製、TVS#1360)3.0質量部を添加した。更に、ジエン系ゴム粒子としてMBS(メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体)樹脂からなる粒子10.0質量部、塩化ビニル樹脂(塩素含有量:56.8質量%、重合度:700、ガラス転移温度:87℃)8.5質量部を添加し混合した。なお、MBS樹脂からなる粒子としては、平均粒子径:0.105μm、屈折率:1.542、屈折率/付加塩素化量:0.148、比重:1.00のものを用いた。
更に、酸化ポリエチレンワックス0.5質量部、2,3−ジヒドロキシプロピルオクタデカノエート1.5質量部、ジペンタエリスリトール脂肪酸エステル1.0質量部を添加した。なお、酸化ポリエチレンワックス、2,3−ジヒドロキシプロピルオクタデカノエート、ジペンタエリスリトール脂肪酸エステルとしては、以下のものを用いた。
・酸化ポリエチレンワックス:三井化学社製、Hiwax4202E、融点100℃、重量平均分子量2600、
・2,3−ジヒドロキシプロピルオクタデカノエート:花王社製、エキセルT−95、融点65℃、分子量350、
・ジペンタエリスリトール脂肪酸エステル:理研ビタミン社製、リケスターSL−02、融点63℃、分子量1853
その後、スーパーミキサーで均一に混合して、塩素化塩化ビニル系樹脂組成物を得た。
なお、得られた塩素化塩化ビニル樹脂(A)について、FT−NMRJEOLJNM−AL−300を用いて、構成単位の含有量を測定した。NMR分析は、R.A.Komoroski,R.G.Parker,J.P.Shocker,Macromolecules,1985,18,1257−1265に記載の方法に準拠して行うことができる。結果を表1に示した。
また、MBS樹脂からなる粒子の比重は、乾式自動密度計(島津製作所社製、アキュピックII1340)を用いて測定した。
(継手の作製)
得られた塩素化塩化ビニル系樹脂組成物を、直径30mmの2軸異方向コニカル押出機(長田製作所社製、OSC−30)に供給し、樹脂温度190℃でペレットを作製した。
得られたペレットを射出成形機(JSW社製、J350ADS)に供給し、ノズルからパージした際の樹脂温度220℃で、外径34.7mm、内径26.9mmのソケット形管継手を得た。
[実施例2〜18、比較例1〜14]
表2、3に示すような種類、添加量の塩素化塩化ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、熱安定剤、ジエン系ゴム粒子、滑剤を用いた以外は、実施例1と同様に塩素化塩化ビニル系樹脂組成物及びソケット形管継手を作製した。
なお、使用した塩素化塩化ビニル樹脂の構成単位含有量、付加塩素化量、重合度を表1に示した。
<評価>
実施例及び比較例で得られた塩素化塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル系樹脂組成物について以下の評価を行った。結果を表2、3に示した。
[塩素化塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル系樹脂組成物の評価]
<機械物性(アイゾット衝撃強度、引張強度、引張弾性率、熱変形温度)>
得られた塩素化塩化ビニル系樹脂組成物を2本の8インチロールに供給し、205℃で3分間混練して、厚さ1.0mmのシートを作製した。得られたシートを重ね合わせて、205℃のプレスで3分間予熱した後、4分間加圧して、厚さ3mmのプレス板を得た。得られたプレス板から、機械加工により試験片を切り出した。この試験片を用いて、ASTM D256に準拠してアイゾット衝撃強度を測定し、ASTM D638に準拠して引張強度及び引張弾性率を測定した。また、ASTM D648に準拠して負荷荷重186N/cmで熱変形温度を測定した。尚、熱変形温度は、得られたプレス板を90℃のギヤオーブンで、24時間アニール処理した後測定した。
<ビカット軟化温度>
JIS K 7206:2016(プラスチック−熱可塑性プラスチック−ビカット軟化温度(VST)の求め方 B50法)に準拠した方法で、ビカット軟化温度を測定した。
<ガラス転移温度[Tg]>
得られた塩素化塩化ビニル樹脂について、示差走査熱量測定(DSC)装置(TA Instruments Waters社製、DSC Q20)を用い、昇温速度5℃/minの条件で40℃から200℃まで昇温し、更に、降温速度5℃/minの条件で200℃から40℃まで冷却した。更に、同様の操作を再度行い、2回目の昇温時に得られたDSC曲線より、ガラス転移温度を求めた。ガラス転移温度は、変曲点前の低温側からの外挿直線と変曲点の接線との交点から求めた。なお、塩化ビニル樹脂のガラス転移温度についても上記と同様の方法で測定した。
<ヘイズ、全光線透過率測定>
得られた塩素化塩化ビニル系樹脂組成物を2本の8インチロールに供給し185℃で、3分間混練して、厚さ0.5mmのシートを作製した。得られたシートを重ね合わせて180℃のプレスで1分間予熱した後、1分加圧、さらに2分冷却して厚さ3mmのプレス板を得た。得られたプレス板をヘイズメーター(日本電色工業社製、Hazemeter NDH2000)を用いてヘイズ、全光線透過率を測定した。
上記ヘイズは、80%以下であることが好ましい。より好ましくは、75%以下である。
下限については特に限定されないが、1%が好ましい。上記ヘイズが80%を超えると、成形品の透明性が低下し、例えば継手にパイプを挿入した際、挿入状態を確認することが出来なくなる。
<重量変化率測定>
得られた塩素化塩化ビニル系樹脂組成物について、TG/DTA(日立ハイテクサイエンス社製、AST−2、TG/DTA6200)を用い、窒素雰囲気下で昇温速度10℃/minで30℃から250℃まで昇温した際の重量変化率を測定した。重量変化率(質量%)は、測定結果を元に、下記式に数値を代入して求めた。
重量変化率=((30℃の質量−250℃の質量)/(30℃の質量))×100
上記重量変化率は、5質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、4質量%以下である。下限については特に限定されないが0.1質量%が好ましい。
上記重量変化率を5質量%以下とすることで、成形品内部に気泡が含まれたり、表面近傍に筋状の模様が発生し透明性に不良が生じたりする不具合を防止できる。
[ソケット形管継手(成形体)の評価]
<接合目視評価>
得られた継手の内面に色つきの接着剤(エスロン接着剤、NO83Sホワイト)を塗布した。同様に、面取りをしたパイプ20Aの外面にも色つきの接着剤を塗布し、パイプを継手に挿入した後、1日乾燥させ接合サンプルを作製した。
目視にて接合サンプルの接合部分において接着剤が正しく確認できた場合を○、接合部分において接着剤の不具合(ムラ、接着不良、製品のフラッシュによる可視性悪化)が確認された場合を×として、合否判定を行なった。
<混練性評価>
(継手の作製)で得られたペレットを射出成形機(JSW社製、J350ADS)に供給し、ノズルからパージした際の樹脂温度220℃に調整後、射出ユニットを金型に接触させ、スクリュー回転数25rpm、背圧10MPaとして計量した際のスクリューの回転トルクを測定した。回転トルクが定格の90%以下である場合を○、90%を超えた場合を×として合否判定を行った。なお、安定的に生産を行うためには、回転トルクが定格の90%以下であることが好ましい。
<耐熱変形性評価>
得られた継手を150℃のオーブンに入れて、1時間静置した。取出した継手について、目視にて発泡が無いか、ウェルドラインに亀裂が無いかを確認した。発泡が無く、かつ、ウェルドラインに亀裂が無い場合を○、発泡が生じた場合及び/又はウェルドラインの亀裂が生じた場合を×として合否判定を行った。
Figure 0006982179
Figure 0006982179
Figure 0006982179
本発明によれば、優れた耐熱変形性、機械的性能を有し、耐衝撃性及び透明性が高く、高温時の重量変化が少ない成形体を製造することが可能な成形用樹脂組成物、並びに、成形用樹脂組成物を用いた成形体及び継手を提供できる。

Claims (12)

  1. 塩素化塩化ビニル系樹脂と、塩化ビニル系樹脂と、熱安定剤とを含有する成形用樹脂組成物であって、
    前記塩素化塩化ビニル系樹脂は、下記式(a)〜(c)に示す構成単位(a)〜(c)を有し、下記構成単位(a)、(b)及び(c)の合計モル数に対して、構成単位(a)の割合が5〜90モル%、構成単位(b)の割合が5〜40モル%、構成単位(c)の割合が5〜55モル%であり、
    前記塩素化塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、塩化ビニル系樹脂を1〜30質量部含有する
    ことを特徴とする成形用樹脂組成物。
    Figure 0006982179
  2. 更に、ジエン系ゴム粒子を含有することを特徴とする請求項1記載の成形用樹脂組成物。
  3. ジエン系ゴム粒子は、平均粒子径が0.001〜1.0μmであることを特徴とする請求項2記載の成形用樹脂組成物。
  4. 更に、滑剤を含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の成形用樹脂組成物。
  5. 滑剤は、融点が80℃以下の低融点滑剤と、融点が80℃を超える高融点滑剤とを含有することを特徴とする請求項4記載の成形用樹脂組成物。
  6. 塩素化塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、熱安定剤を0.4〜10質量部含有することを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の成形用樹脂組成物。
  7. ヘイズが80%以下であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載の成形用樹脂組成物。
  8. ジエン系ゴム粒子の屈折率と、塩素化塩化ビニル系樹脂の付加塩素化量との比(ジエン系ゴム粒子の屈折率/塩素化塩化ビニル系樹脂の付加塩素化量)が0.130〜0.700であることを特徴とする請求項2、3、4、5、6又は7記載の成形用樹脂組成物。
  9. 熱安定剤が、有機スズ系安定剤であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の成形用樹脂組成物。
  10. 請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は記載の成形用樹脂組成物から成形されてなることを特徴とする成形体。
  11. 請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は記載の成形用樹脂組成物から成形されてなることを特徴とする継手。
  12. 透明であることを特徴とする請求項11記載の継手。
JP2020524919A 2019-03-29 2020-03-27 成形用樹脂組成物 Active JP6982179B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019068513 2019-03-29
JP2019068513 2019-03-29
PCT/JP2020/014261 WO2020203863A1 (ja) 2019-03-29 2020-03-27 成形用樹脂組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020203863A1 JPWO2020203863A1 (ja) 2021-10-21
JP6982179B2 true JP6982179B2 (ja) 2021-12-17

Family

ID=72669085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020524919A Active JP6982179B2 (ja) 2019-03-29 2020-03-27 成形用樹脂組成物

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11912855B2 (ja)
JP (1) JP6982179B2 (ja)
TW (1) TW202104416A (ja)
WO (1) WO2020203863A1 (ja)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4370286A (en) * 1981-09-14 1983-01-25 The B. F. Goodrich Company Chlorinated polyvinyl chloride composition
JP2002273790A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Sekisui Chem Co Ltd 耐熱性塩化ビニル樹脂管の製造方法、並びに、耐熱性塩化ビニル樹脂成形体
JP4555494B2 (ja) * 2001-03-26 2010-09-29 積水化学工業株式会社 塩化ビニル系樹脂組成物
GB0204878D0 (en) * 2002-03-01 2002-04-17 Burnden Group The Plc Improvements in and relating to building elements
JP2003292712A (ja) * 2002-04-01 2003-10-15 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 塩素化塩化ビニル系樹脂組成物およびそれを押出成形してなる成形品
US7439293B2 (en) * 2002-12-30 2008-10-21 Whirlpool Corporation Fire retardant slotwall panel material
CA2567918C (en) * 2006-11-14 2015-02-03 Servicios Condumex S.A. De C.V. Thermoplastic formulations for manufacturing fluid pipes and accessories for home and industrial use, and process for the same
US20100063247A1 (en) 2006-11-24 2010-03-11 Sekisui Chemical Co., Ltd. Chlorinated vinyl chloride-based resin and manufacturing method
JP2008274052A (ja) 2007-04-26 2008-11-13 Kaneka Corp 塩素化塩化ビニル系樹脂組成物
EP3173444B1 (en) 2014-07-24 2020-09-23 Sekisui Chemical Co., Ltd. Resin composition for molding use
KR102337920B1 (ko) * 2017-09-27 2021-12-09 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 사출 성형용 수지 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
US20220177690A1 (en) 2022-06-09
JPWO2020203863A1 (ja) 2021-10-21
TW202104416A (zh) 2021-02-01
US11912855B2 (en) 2024-02-27
WO2020203863A1 (ja) 2020-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6956279B2 (ja) 塩素化塩化ビニル系樹脂組成物及び塩素化塩化ビニル系樹脂成形体
JPH09316269A (ja) 優れた物理的、化学的及び加工的性質を持つ塩素化ポリビニルクロライド組成物
CN110621737B (zh) 成形用树脂组合物
WO2022210365A1 (ja) 塩素化塩化ビニル系樹脂組成物及び塩素化塩化ビニル系樹脂成形体
JP6982179B2 (ja) 成形用樹脂組成物
JP7078415B2 (ja) 成形用樹脂組成物
CN110651002B (zh) 成形用树脂组合物
JPWO2021065946A1 (ja) 成形用樹脂組成物及び成形体
JP6916392B2 (ja) 塩素化塩化ビニル系樹脂
JP6429762B2 (ja) 表面硬度向上剤、熱可塑性樹脂組成物及びその成形体
JP2026028383A (ja) アロイ樹脂
JP2001140543A (ja) 窓 枠

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210827

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210827

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210827

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211026

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211118

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6982179

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151