JPS6017301B2 - 強化ポリ塩化ビニル系樹脂成形材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石こう針状結晶繊維と耐衝撃改良用ゴムとに
よって強化したポリ塩化ビニル系樹脂成形材料に関する
ものである。

近年、熱可塑性樹脂に繊維状補強剤を複合して機械的強
度、耐熱性等の改善を目的とした研究が各方面でなされ
ている。

しかしながら短繊維補強剤を複合したときには繊維方向
の引張強度は改善されるが、実用物性面で非常に重用な
衝撃強度の低下が著しいという欠点があった。

塩化ビニル樹脂系樹脂の成形品の耐衝撃性を向上させる
ためにＡ茂、ＭＳＢなどのゴム粒子を混合分散させるこ
とは既に公知である。

又、特公昭４８−１５４５７には、表面処理した微細な
炭酸カルシウムとＡＢＳ又はＭＢＳを併用することによ
って耐衝撃性のすぐれた組成物が得られることが報告さ
れているが、この場合は引張強度の低下が著しい。又、
ガラス短繊維のような繊維補強材を塩化ビニル樹脂に複
合する場合には比較例に示したようにＡＢＳ、ＭＢＳの
ようなゴムを混合分散するだけでは衝撃強度の改善は望
めないし、改善のためには高価なゴムを多量に必要とし
経済的にひきあわないばかりでなく引張強度の低下をと
もなうという欠点がある。一方、排煙脱硫からの副産物
として亜硫酸カルシウム又は石膏が多量に生じており、
この有効利用が重要な問題としてもちあがり、安価でか
つ耐火性を有する充てん剤としての利用が各方面で検討
されており、米国特許第総２２３４０号には、石膏を針
状結晶にして補強能力をもつ充填材として使用する方法
が提案されているが、衝撃強度が低下するという欠点が
あった。

本発明者らは、石こう繊維充てん塩化ビニル樹脂複合材
について、鋭意検討した結果Ｑ−半水石こう、ｍ型無水
石こうあるいはＯ型無水石こうの針状結晶繊維の少なく
とも１種以上を約５重量％以上望ましくは５〜７の重量
％更に好ましくは１０〜５の重量％と１〜１０％の耐衝
撃改良用ゴムとを含有させることによって引張強度と衝
撃強度のバランスした成形材料をえることが出来ること
を見出し、本発明に到った。

本発明によれば石こうという安価な材料を用い、短繊維
補強複合材ではこれまで実現されていない引張強度がバ
ランスし、しかも成形機や成形金型に摩耗がなく異万性
の少ないポリ塩化ビニル系樹脂成形材料を与えることが
出来る。

何故、ガラス繊維充てん塩化ビニル樹脂複合材で耐衝撃
改良用ゴムを加えても衝撃強度の改善されないものが、
石こう繊維と耐衝撃改良用ゴムとで引張強度をあまり下
げずに衝撃強度が改善されるのかは明らかではないが、
石こう繊維の大きさが重要な役割を果していると思われ
る。本発明に使用される石こう針状結晶繊維は直径が約
６〃以下であるが、直径が２ム以下のものを用いる方が
望ましく、Ｑ−半水石こう、ｍ型無水石こう、Ｏ型無水
石こう繊維のいずれでもよく、又混合物でもよい。

石こう繊維の製造は実施例１に示す如く、焼石こうを水
中に分散せしめ、要すればさらに二水石こうの粉末を加
えて水性スラリー濃度を３５重量％以下に調整し、半水
石こう針状結晶繊維が得られるまで燈拝しつつ、加圧下
に加熱して半水石こう針状結晶含有スラリーとなし、炉
別乾燥してＱ−半水石こう針状結晶繊維を得る。

さらに必要に応じて１７０ｑｏ以上で乾燥してｍ型無水
又は焼成してＯ型無水石こうの針状結晶にしてもよい。
又、これらの混合物でも良く、必要に応じてボリ塩化ビ
ニル系樹脂との接着性を改良するための表面処理を施し
ても良い。又本発明に使用される耐衝撃改良用のゴムは
、塩化ピニル樹脂用の耐衝撃改良剤として一般に使用さ
れる、Ａ斑、Ｍ斑、ＮＢＲ、塩素化ポリエチレン、ＥＶ
Ａ（エチレン‐酢ピ共重合体）・アクリル系モディファ
イヤーなどであり特に限定されない。成型方法について
も特に限定されず石こう針状結晶繊維と耐衝撃改良用ゴ
ムとポリ塩化ビニル系樹脂及び安定剤・滑剤・加工性改
良剤などの配合剤と混合し、二本ロール・単軸押出機・
二軸押出機・特殊な複合混練機によって直接成型材料を
得るか、あるいは二本ロール・バンバリーミキサー・単
軸押出機・二藤押出機・特殊な複合混線機などによって
べレットを製造し、射出成形・吹き込み成型・押出成型
・カレンダー成形・溶融紡糸加工等によって成型材料を
得てもよい。本発明の効果を実現させるには繊維状補強
材とゴムを同時に混練すると補強材及びゴムの分散性が
悪くなる傾向があるのでト分散性が良くなるような工夫
をすることが必要である。

例えば耐衝撃改良用ゴムと塩化ビニル系樹脂とを前混練
して製造したべレット等を石こう繊維及び塩化ビニル樹
脂と混練成型することでも可能であるし石こう繊維、塩
ビ樹脂に耐衝撃改良用ゴムのラテックスを混合分散させ
、これを乾燥したのち混線成型するような方法をとるこ
とも出来る。さらに詳しく石こう繊維の分散性について
いえば成形物１柳３ 中の１００ｒ以上の凝集塊を光学
顕微鏡でＮ２５で測定して存在しないことが望ましい。
又耐衝撃改良用ゴムの分散性については通常塩化ビニル
系樹脂に用いられる程度の分散性でよく、例えばＭＢＳ
では約１６００Ａのゴム粒径まで分散させればよい。こ
れは電子顕微鏡により測定することが出来る。分散方法
は上記に例示した方法に限定されない。繊維状補強材と
ゴムとのポリ塩化ビニル中に於ける分散を良好ならしめ
て、所望の物理的性質を確保するに最も適当な分散方法
がとられるべきである。本発明でいうポリ塩化ビニル系
樹脂とは、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹
脂及び塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニ
ル・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・無水マレィン酸
共重合体、塩化ビニル・エチレン共重合体、塩化ビニル
・ブロピレン共重合体などの共重合体、塩素化ポリ塩化
ビニル樹脂のような変性樹脂を含み、これらを単独で使
用してもよいし混合して使用することも可能である。

又、ポリ塩化ビニル系樹脂の安定剤〜猪剤には特に限定
はない。本発明の方法を実施例によりさらに詳しく述べ
る。なお、引張強度はＡＳＴＭ法により、デュポン衝撃
強駅試験片厚２．５〜２．７肋、等芯加重３００のこよ
る半数破壊高さである。次に実施例を示す。

実施例 １ 焼石こうｌｋ９を９ｋ９の２５℃の水に加え、約３０分
間縄拝し、微細な二水石こうスラリーを造り、このスラ
リーを反応槽に入れて、１２仇ｐｍで燈拝しながら１３
０ｑｏにて５分間加熱後、水蒸気を放出し、反応槽内の
液温度を１５０午０まで冷却し、スラリーを排出、ただ
ちに炉過し、メチルアルコールで洗浄した後、１１０ｏ
ｏの温度で乾燥した。

得られたＱ一半水石こう針状結晶繊維は直径が０．５〜
１．５仏、長さ８０〜１５０仏である。このＱ一半水石
こう針状結晶繊維を７００午ＣＩｈｒ乾燥したところ直
径０．５〜１．５〆長さ８０〜１５０一のＯ型無水針状
結晶繊維が得られる。この石こう針状結晶繊維とポリ塩
化ビニル樹脂（重合度、ｌｏｏｏ）とＭ斑（鐘汗予淵化
学■製、カネェースＢ一２２）を表１のように配合（安
定剤は鉛配合）し、ベルトを押出し、プレス成型ののち
試験片を切出し、物性を求めた。又比較のためにガラス
繊維直径１０〃、孝インチ・チョップストランドを表１
のように配合し、ロールプレスにより成形物を作成し、
物性を求めた。表１ ガラス繊維では、引張強度の低下にもかかわらず衝撃強
度は改善されないが石こう繊維の場合には引張強度の低
下はわずかで衝撃強度の飛躍的な改善がみられる。

実施例 ２ 実施例１においてＭ斑をその倍量の塩化ビニル樹脂と予
め鷹練したものを使い表１と同じ様に配合して成型し物
性を求めた。

表２ 実施例１にくらべてさらに衝撃強度の改善がみられ分散
改良の効果が見られる。

実施例 ３ Ｏ型無水石こう繊維２肌ｔ％塩化ビニル７１Ｍ％耐衝撃
改良用ゴム棚ｔ％（６ｗｔ％の塩ビと予め混線したもの
）を押出し成型して物性を測定した。

耐衝撃改良用ゴムの如何にかかわらず効果のあることが
明らかである。表３ 妾・昭電ェラスレン３５１Ａ ＊２ 住化ェバテートＲ５０１１ 妾３カネエース・ＦＭ 実施例 ４ 表４のようにＯ型無水石こう繊維、塩化ビニル樹脂（重
合度１０００）、Ｍ粥（カネエースＢ‐２２）を配合し
て成型し、物性を求めた。

Ｍ旧Ｓはその倍量の塩化ビニル樹脂と予め渥練したもの
を用いた。比較例としてＭＢＳを含まないもの物性を併
記した。表４ すべての石こう繊維充てん量において衝撃強度の改善が
見られ、引張強度の低下は少ないことがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ α−半水石こう、III型無水石こうあるいはII型無
   水石こうの針状結晶繊維の少なくとも１種以上を５重量
   ％以上と１〜１０％の対衝撃改良用ゴムとを含有する事
   を特徴とする強化ポリ塩化ビニル系樹脂成形材料。 ２ 石こう針状結晶繊維を５乃至７０重量％含有する特
   許請求の範囲第１項記載の強化ポリ塩化ビニル系樹脂成
   形材料。 ３ 石こう針状結晶繊維を１０乃至５０重量％含有する
   特許請求の範囲第１項記載の強化ポリ塩化ビニル系樹脂
   成形材料。