JPS6017302B2 - 強化ポリ塩化ビニル系樹脂成形体 - Google Patents
強化ポリ塩化ビニル系樹脂成形体Info
- Publication number
- JPS6017302B2 JPS6017302B2 JP10901877A JP10901877A JPS6017302B2 JP S6017302 B2 JPS6017302 B2 JP S6017302B2 JP 10901877 A JP10901877 A JP 10901877A JP 10901877 A JP10901877 A JP 10901877A JP S6017302 B2 JPS6017302 B2 JP S6017302B2
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- JP
- Japan
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- chloride resin
- gypsum
- polyvinyl chloride
- residual stress
- molded product
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は石こう針状結晶繊維とポリ塩化ビニル系樹脂と
からなる成形体中の残留応力を約１１０Ｘ９／鮒以上に
制御することによって、成形体中の引張強度と衝撃強度
をバランスよく改善させた複合化ポリ塩化ビニル系樹脂
成形体に関するものである。
からなる成形体中の残留応力を約１１０Ｘ９／鮒以上に
制御することによって、成形体中の引張強度と衝撃強度
をバランスよく改善させた複合化ポリ塩化ビニル系樹脂
成形体に関するものである。
近年、熱可塑性樹脂に繊維状補強材を複合して機械的強
度や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。
度や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。
一方、排煙脱硫からの副産物として亜硫酸カルシウム又
は石こうが多量に生じており、この有効利用が重要な問
題として持ち上がり、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、例えば石こ
うを針状結晶にして補強性を持つ充てん剤として使用す
る方法が提案されている。石こう針状結晶繊維及びその
製造法については種々の文献により公知のものであるる
。
は石こうが多量に生じており、この有効利用が重要な問
題として持ち上がり、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、例えば石こ
うを針状結晶にして補強性を持つ充てん剤として使用す
る方法が提案されている。石こう針状結晶繊維及びその
製造法については種々の文献により公知のものであるる
。
繊維状充てん剤と熱可塑性樹脂とからなる成形体中の繊
維の直径と長さの比が大きいほど成形体の引張強度が高
められることはよく知られている。しかし、一般には短
繊維系充てん剤の場合には例えばパィプ成形体の場合に
重要となる蓬錘衝撃強度の低下は著しく大きく実用上大
きな問題となる。一方、石こう針状結晶繊維とポリ塩化
ビニル樹脂とからなる成形体においては、成形体中の石
こう針状結晶繊維の直径と長さの比が約１０以上の時に
もとのポリ塩化ビニル樹脂よりも高い引張強度を示す。
しかし、この場合にも衝撃強度の低下は無視出来ずバラ
ンスの取れた機械的性質という点で問題がある。本発明
者は上記の欠点を解決するために鋭意研究した結果、石
こう針状結晶繊維とポリ塩化ピニル系樹脂とからなる。
維の直径と長さの比が大きいほど成形体の引張強度が高
められることはよく知られている。しかし、一般には短
繊維系充てん剤の場合には例えばパィプ成形体の場合に
重要となる蓬錘衝撃強度の低下は著しく大きく実用上大
きな問題となる。一方、石こう針状結晶繊維とポリ塩化
ビニル樹脂とからなる成形体においては、成形体中の石
こう針状結晶繊維の直径と長さの比が約１０以上の時に
もとのポリ塩化ビニル樹脂よりも高い引張強度を示す。
しかし、この場合にも衝撃強度の低下は無視出来ずバラ
ンスの取れた機械的性質という点で問題がある。本発明
者は上記の欠点を解決するために鋭意研究した結果、石
こう針状結晶繊維とポリ塩化ピニル系樹脂とからなる。
成形体中の残留応力を加工条件を選ぶことにより約１１
０ｋ９／仇以上にすれば成形体の衝撃強度が大幅に改善
される一方、引張強度の低下が小さくこれによって、引
張強度と衝撃強度がバランスよく改善された成形体を得
ることが出来ることを見出し本発明に到った。一般に、
プラスチックスを成形加工する場合、成形体中に残留ひ
ずみあるいは残留応力が不均一に残るような成形を行な
うと特に機械的強度の低下が大きく物性上好ましくない
ことが知られている。
０ｋ９／仇以上にすれば成形体の衝撃強度が大幅に改善
される一方、引張強度の低下が小さくこれによって、引
張強度と衝撃強度がバランスよく改善された成形体を得
ることが出来ることを見出し本発明に到った。一般に、
プラスチックスを成形加工する場合、成形体中に残留ひ
ずみあるいは残留応力が不均一に残るような成形を行な
うと特に機械的強度の低下が大きく物性上好ましくない
ことが知られている。
ここで残留ひずみあるいは残留応力とは成形材料が成形
時に不均一な或は急激な冷却や、延伸、圧縮等が行なわ
れた状態で硬化した場合に成タ形体中に残留するひずみ
あるいは力である。一方、人為的に与えた平均して秩序
ある残留応力は、いよいよ製品物性を向上させるので、
例えばパイプ成形の場合にはこれを積極的に大きくする
ような方策がとられている。しかしながら非常に性質の
異なった物質の複合からなる複合材料においては、主と
してそれらの熱膨張係数の差に起因して成形加工時（冷
却過程）において異種物界面付近に非常に大きな残留応
力が局在化して生じる。そして、この残留応力は、冷却
過程を急激に行なうことによって増長され、はなはだし
くは、異種物界面の剥離や成形直後あるいは悪環境下に
おいて容易に生じ、更には製品全体のストレスクラッキ
ングへと進行する。この現象は繊維系複合材の場合に特
に顕著である。従って、複合材料においてはなるべく残
留応力が発生しないように製造中に充分の配慮がなされ
る。このような残留応力を発生させないような努力によ
り引張強度は高められるが、衝撃強度に関しては改善さ
れないばかりか、むしろ低下する傾向が見られる。一方
、石こう針状結晶繊維とポリ塩化ビニル系樹脂とからな
る成形体においては、石膏針状結晶繊維の含有量が複合
材中に１の重量％以上の多量に含まれる場合に於いてさ
え石こう針状結晶繊維の形状が非常に小さい（例えば径
が１〜２山）ことに起因して、成形加工時の残留応力の
異種物界面付近への局在化は非常に小さいので、ある程
度、人為的に平均して秩序ある残留応力を与えることが
出来る。
時に不均一な或は急激な冷却や、延伸、圧縮等が行なわ
れた状態で硬化した場合に成タ形体中に残留するひずみ
あるいは力である。一方、人為的に与えた平均して秩序
ある残留応力は、いよいよ製品物性を向上させるので、
例えばパイプ成形の場合にはこれを積極的に大きくする
ような方策がとられている。しかしながら非常に性質の
異なった物質の複合からなる複合材料においては、主と
してそれらの熱膨張係数の差に起因して成形加工時（冷
却過程）において異種物界面付近に非常に大きな残留応
力が局在化して生じる。そして、この残留応力は、冷却
過程を急激に行なうことによって増長され、はなはだし
くは、異種物界面の剥離や成形直後あるいは悪環境下に
おいて容易に生じ、更には製品全体のストレスクラッキ
ングへと進行する。この現象は繊維系複合材の場合に特
に顕著である。従って、複合材料においてはなるべく残
留応力が発生しないように製造中に充分の配慮がなされ
る。このような残留応力を発生させないような努力によ
り引張強度は高められるが、衝撃強度に関しては改善さ
れないばかりか、むしろ低下する傾向が見られる。一方
、石こう針状結晶繊維とポリ塩化ビニル系樹脂とからな
る成形体においては、石膏針状結晶繊維の含有量が複合
材中に１の重量％以上の多量に含まれる場合に於いてさ
え石こう針状結晶繊維の形状が非常に小さい（例えば径
が１〜２山）ことに起因して、成形加工時の残留応力の
異種物界面付近への局在化は非常に小さいので、ある程
度、人為的に平均して秩序ある残留応力を与えることが
出来る。
そして、この場合成形体全体としての平均的な残留応力
を１１０ｋ９／硫以上にすることによって、もとのポリ
塩化ビニル樹脂よりも引張強度と衝撃強度を共にバラン
スよく改善することが出来ること力洋Ｕつた。本発明の
ように無機繊維と熱可塑性樹脂とからなる複合材中の残
留応力を大きくすることによってそれの機械的強度をバ
ランスよく改善出来たということは驚くべきことである
。
を１１０ｋ９／硫以上にすることによって、もとのポリ
塩化ビニル樹脂よりも引張強度と衝撃強度を共にバラン
スよく改善することが出来ること力洋Ｕつた。本発明の
ように無機繊維と熱可塑性樹脂とからなる複合材中の残
留応力を大きくすることによってそれの機械的強度をバ
ランスよく改善出来たということは驚くべきことである
。
本発明によれば石こうという安価な材料を用い機械的性
質に優れた複合化ポリ塩化ビニル系樹脂成形体を容易に
与えることが出来る。
質に優れた複合化ポリ塩化ビニル系樹脂成形体を容易に
与えることが出来る。
石こう繊維としては細径のものが好ましく、特に直径が
２山以下で、成形体中のアスペクト比が１０以上である
のが望ましい。
２山以下で、成形体中のアスペクト比が１０以上である
のが望ましい。
成形体中の石こう繊維の比率は、その使用目的に応じて
任意に変更し得るが、他の物性との兼ね合いで通常塩化
ビニル樹脂１００重量部に対し５〜７０重量部が使用出
来る。本発明に使用される石こう針状結晶繊維はば一半
水石こう、ｍ型無水石こう、Ｏ型無水石こうのいずれで
もよく、又混合物でも良い。
任意に変更し得るが、他の物性との兼ね合いで通常塩化
ビニル樹脂１００重量部に対し５〜７０重量部が使用出
来る。本発明に使用される石こう針状結晶繊維はば一半
水石こう、ｍ型無水石こう、Ｏ型無水石こうのいずれで
もよく、又混合物でも良い。
その製造は実施例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％以下に調製し、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一半水石こう針状結晶繊維を得る。さらに必要に応
じて１７０℃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、必要に応じてポ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。このよ
うにして得られた石こう針状結晶繊維をポリ塩化ピニル
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
複合濠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・二軸押出
機・特殊な複合混練機などによってべレットを製造し、
或はパウダーコンパウンドを用いて、射出成形・吹き込
み成形・押出成形・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。いずれの場合も混練成形
機に限定があるわけではないが、押出成形法によりパイ
プ、異形品等の製造に本発明方法を適用することが特に
好ましい。本発明でいうポリ塩化ビニル系樹脂とは、ポ
リ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂及び塩化
ビニル・塩化ピニリデン共重合体、塩化ピニル・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、
塩化ピニル・エチレン共重合体、塩化ビル・プロピレン
共重合体などの共重合体、塩素化ポリ塩化ピニル樹脂の
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。
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％以下に調製し、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一半水石こう針状結晶繊維を得る。さらに必要に応
じて１７０℃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、必要に応じてポ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。このよ
うにして得られた石こう針状結晶繊維をポリ塩化ピニル
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
複合濠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・二軸押出
機・特殊な複合混練機などによってべレットを製造し、
或はパウダーコンパウンドを用いて、射出成形・吹き込
み成形・押出成形・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。いずれの場合も混練成形
機に限定があるわけではないが、押出成形法によりパイ
プ、異形品等の製造に本発明方法を適用することが特に
好ましい。本発明でいうポリ塩化ビニル系樹脂とは、ポ
リ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂及び塩化
ビニル・塩化ピニリデン共重合体、塩化ピニル・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、
塩化ピニル・エチレン共重合体、塩化ビル・プロピレン
共重合体などの共重合体、塩素化ポリ塩化ピニル樹脂の
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、ＡＢＳ、ＭＢＳのような耐衝撃性改良用の樹脂を混
合することも出来る。本発明は石こう針状結晶繊維とポ
リ塩化ビニル系樹脂とからなる成形材料において、その
成形物中の残留応力が１１０ｋ９／地以上であることを
特徴とするものである。
合することも出来る。本発明は石こう針状結晶繊維とポ
リ塩化ビニル系樹脂とからなる成形材料において、その
成形物中の残留応力が１１０ｋ９／地以上であることを
特徴とするものである。
本発明で言う残留応力とは試料片を１２５℃に保った熱
風乾燥機で１曲時間処理し、しかる後その試科片の収縮
率から残留ひずみを求め、この残留ひずみに成形物の弾
性率を乗じたものを残留応力と規定する。
風乾燥機で１曲時間処理し、しかる後その試科片の収縮
率から残留ひずみを求め、この残留ひずみに成形物の弾
性率を乗じたものを残留応力と規定する。
試料片は成形物から長さ６伽、幅約１．５狐、厚さ約３
柳に切り出して作成する。弾性率はＪＩＳＫ６７４５法
により測定したものを採用する。残留応力を１１０ｋ９
′の以上に制御するためには、例えは押出加工時のサィ
ジング部が射出成形加工時の金型やプレス成形加工時の
冷却部の温度を低くして、冷却速度を遠くすることによ
り達成される。
柳に切り出して作成する。弾性率はＪＩＳＫ６７４５法
により測定したものを採用する。残留応力を１１０ｋ９
′の以上に制御するためには、例えは押出加工時のサィ
ジング部が射出成形加工時の金型やプレス成形加工時の
冷却部の温度を低くして、冷却速度を遠くすることによ
り達成される。
又押出加工時に、延伸を行なうことによっても残留応力
を高めることが出来る。このようにして残留応力を高く
すると成形物の引張強度は若干低下するものの衝撃強度
の改善が著しく、機械的強度がバランスよく改善される
。しかしながら、残留応力を過度に大きくしてもその効
果は却って減少する傾向があることは注意を要する。通
常３００ｋ９／鮒以下、好ましくは１１０〜２５０ｋ９
／仇にするのが良い。本発明の方法を実施例により更に
詳しく述べる。
を高めることが出来る。このようにして残留応力を高く
すると成形物の引張強度は若干低下するものの衝撃強度
の改善が著しく、機械的強度がバランスよく改善される
。しかしながら、残留応力を過度に大きくしてもその効
果は却って減少する傾向があることは注意を要する。通
常３００ｋ９／鮒以下、好ましくは１１０〜２５０ｋ９
／仇にするのが良い。本発明の方法を実施例により更に
詳しく述べる。
なお、引張物性はＪＩＳＫ６７４５法により、衝撃強度
はデュポン式落錘衝撃強度により測定した。デュポン式
衝撃強度‘ま微服２．５〜２．７柳、筆芯、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ｌｋｇを９ｋ９の２５ｑｏの水に加え、約３び
分間櫨拝し、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で損拝しながら１
３０ｑＣにて５分間加熱後、水蒸気を放出し、反応槽内
の液温度を１０５午０まで冷却し、スラリ−を排出、た
だちに炉過し、メチルアルコールで洗浄した後、１１０
ｑ○の温度で乾燥した。
はデュポン式落錘衝撃強度により測定した。デュポン式
衝撃強度‘ま微服２．５〜２．７柳、筆芯、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ｌｋｇを９ｋ９の２５ｑｏの水に加え、約３び
分間櫨拝し、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で損拝しながら１
３０ｑＣにて５分間加熱後、水蒸気を放出し、反応槽内
の液温度を１０５午０まで冷却し、スラリ−を排出、た
だちに炉過し、メチルアルコールで洗浄した後、１１０
ｑ○の温度で乾燥した。
得られたＱ−半水石こう針状結晶繊維は直径が０．５〜
１．５ム、長さ８０〜１５０ｒである。このＱ一半水石
こう針状結晶繊維を７００ｑ０１ｈｒ乾燥したところ直
径０．５〜１．５Ａ長さ８０〜１５０仏の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１夕重量
％、ポリ塩化ピニル系樹脂（重合度１０００）８１重量
％及び鉛系配合剤を配合し、種々の条件で加工し、成形
物中の残留応力と物性の関係を求めた。結果を表一１に
示す。但し、加工方法Ｃ．Ｄ．Ｅは押出成形であるが、
サィジング部の温度を夫々高温（５０〜６０ｑｏ温水使
用）、常温、低温（氷水使用）にして冷却した。加工方
法Ａは加工方法Ｄにより成形したものをポリ塩化ビニル
系樹脂のガラス転移温度より若干高い温度（１０５ｏ）
で２時間プレスした後、室温まで徐々に冷却した。加工
方法Ｂは加工方法Ｄにより成形したものをポリ塩化ビニ
ル樹脂のガラス転移温度より若干低い温度で２時間熱風
乾燥機で熱処理した後室温まで除々に冷却した。表 一
・１ 表一１から成形物中の残留応力が約１１０ｋ９′均以上
になると引張強度と衝撃強度がバランスして改善されて
いることがわかる。
１．５ム、長さ８０〜１５０ｒである。このＱ一半水石
こう針状結晶繊維を７００ｑ０１ｈｒ乾燥したところ直
径０．５〜１．５Ａ長さ８０〜１５０仏の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１夕重量
％、ポリ塩化ピニル系樹脂（重合度１０００）８１重量
％及び鉛系配合剤を配合し、種々の条件で加工し、成形
物中の残留応力と物性の関係を求めた。結果を表一１に
示す。但し、加工方法Ｃ．Ｄ．Ｅは押出成形であるが、
サィジング部の温度を夫々高温（５０〜６０ｑｏ温水使
用）、常温、低温（氷水使用）にして冷却した。加工方
法Ａは加工方法Ｄにより成形したものをポリ塩化ビニル
系樹脂のガラス転移温度より若干高い温度（１０５ｏ）
で２時間プレスした後、室温まで徐々に冷却した。加工
方法Ｂは加工方法Ｄにより成形したものをポリ塩化ビニ
ル樹脂のガラス転移温度より若干低い温度で２時間熱風
乾燥機で熱処理した後室温まで除々に冷却した。表 一
・１ 表一１から成形物中の残留応力が約１１０ｋ９′均以上
になると引張強度と衝撃強度がバランスして改善されて
いることがわかる。
実施例 ２
実施例１において鉛配合ポリ塩化ビニル樹脂のかわりに
錫配合ポリ塩化ビニル系樹脂（重合度７００）を用いた
時も残留応力が約１１０ｋ９／仇以上になると引張強度
と衝撃強度がバランスして改善されているのがわかる。
錫配合ポリ塩化ビニル系樹脂（重合度７００）を用いた
時も残留応力が約１１０ｋ９／仇以上になると引張強度
と衝撃強度がバランスして改善されているのがわかる。
結果を表−２に示す。＊ 加工方法Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．Ｅ
は実施例１に準じて行った。表二２
は実施例１に準じて行った。表二２
Claims (1)
- １ 石こう針状結晶繊維とポリ塩化ビニル系樹脂とから
なり、成形体中の残留応力が約１１０ｋｇ／ｃｍ＾２以
上であることを特徴とする強化ポリ塩化ビニル系樹脂成
形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10901877A JPS6017302B2 (ja) | 1977-09-09 | 1977-09-09 | 強化ポリ塩化ビニル系樹脂成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10901877A JPS6017302B2 (ja) | 1977-09-09 | 1977-09-09 | 強化ポリ塩化ビニル系樹脂成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5441952A JPS5441952A (en) | 1979-04-03 |
| JPS6017302B2 true JPS6017302B2 (ja) | 1985-05-02 |
Family
ID=14499487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10901877A Expired JPS6017302B2 (ja) | 1977-09-09 | 1977-09-09 | 強化ポリ塩化ビニル系樹脂成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017302B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007522067A (ja) * | 2004-01-28 | 2007-08-09 | ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー | セッコウ／繊維ボードの改良された製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6036556A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-02-25 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 塩化ビニル系樹脂組成物 |
-
1977
- 1977-09-09 JP JP10901877A patent/JPS6017302B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007522067A (ja) * | 2004-01-28 | 2007-08-09 | ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー | セッコウ／繊維ボードの改良された製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5441952A (en) | 1979-04-03 |
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