JP2002001811A - 塩化ビニル系樹脂管の製造方法 - Google Patents

塩化ビニル系樹脂管の製造方法

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JP2002001811A
JP2002001811A JP2000189913A JP2000189913A JP2002001811A JP 2002001811 A JP2002001811 A JP 2002001811A JP 2000189913 A JP2000189913 A JP 2000189913A JP 2000189913 A JP2000189913 A JP 2000189913A JP 2002001811 A JP2002001811 A JP 2002001811A
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JP
Japan
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tube
vinyl chloride
chloride resin
resin
fiber
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English (en)
Inventor
Shingo Nakamura
伸吾 中村
Tsukasa Uemichi
司 上道
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な成形ラインでも熱伸縮が小さく、従っ
て、四季や昼夜の気温変化によっても大きく変形し難い
塩化ビニル系樹脂管の製造方法を提供する。 【解決手段】 塩化ビニル系樹脂100重量部、及び、
補強繊維0.5〜60重量部からなる樹脂組成物を管状
に成形して得られた原管を、該樹脂組成物のガラス転移
温度〜ガラス転移温度+40℃の条件下で、管軸方向に
1.2〜5倍に延伸する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塩化ビニル系樹脂
管の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、塩化ビニル系樹脂管は、機械的強
度、耐薬品性、耐油性などに優れた特性を活かして、建
材用、水道用、農業用、工業用のパイプや継手、平筒な
どに使用されている。しかし、一般に樹脂成形品は、熱
伸縮が大きく剛性が小さいため、四季や昼夜の気温変化
により変形し、また、ひび割れが発生し易いという欠点
がある。
【0003】ところで、樹脂成形品の熱膨張(伸縮)を
抑えるには、一般に、 ガラス繊維、炭素繊維などの補強繊維に樹脂を含浸
(特許登録公報第2584880号公報)する、 補強繊維を樹脂と混合して成形する(特開平7−15
8220号公報等)、などの方法がある。 この場合、成形品が管状体のような長尺品であれば、そ
の長尺方向に補強繊維を配向させるのが好ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、の方法にお
いては、量産の際に、流動床が必要になるなど、生産ラ
インが大がかりなる。また、の方法においては、補強
繊維の配向が不十分に成り、樹脂成形品の熱伸縮を十分
には抑えられないという欠点がある。
【0005】本発明は上記の課題を解決し、簡単な成形
ラインでも熱伸縮が小さく、従って、四季や昼夜の気温
変化によっても大きく変形し難い塩化ビニル系樹脂管の
製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の塩化ビニル系樹
脂管の製造方法は、塩化ビニル系樹脂100重量部、及
び、補強繊維0.5〜60重量部からなる樹脂組成物を
管状に成形して得られた原管を、該樹脂組成物のガラス
転移温度〜(ガラス転移温度+40℃)の条件下で、管
軸方向に1.2〜5倍に延伸するものである。
【0007】本発明において使用される塩化ビニル系樹
脂は、塩化ビニル単独重合体に限定されず、例えば、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共
重合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、塩素化塩化
ビニル樹脂なども使用できる。
【0008】上記塩化ビニル系樹脂の平均重合度は、低
すぎると、延伸温度での伸び特性が悪化し、延伸成形時
に亀裂を発生しやすくなると共に、得られる樹脂管の衝
撃強度が低下する傾向があり、高すぎると延伸前原管の
成形性が悪くなる傾向があるので、溶液粘度法によって
求められる平均重合度(以下、単に「平均重合度」とい
う)が、600〜2500が好ましく、さらに好ましく
は800〜1400である。
【0009】但し、耐熱性を要する用途では、塩化ビニ
ル系樹脂として、塩素化塩化ビニル樹脂を使用するのが
好ましい。上記塩素化塩化ビニル樹脂は、塩化ビニル系
樹脂を塩素化して得られるものであるが、その塩素含有
量は、少なすぎると十分な耐熱性が得られず、また、多
すぎると成形が困難になるので60〜71重量%が好ま
しい。上記塩素化塩化ビニル樹脂は、塩素化前の塩化ビ
ニル樹脂の平均重合度が低すぎると、得られる塩素化塩
化ビニル樹脂の延伸温度での伸び特性が悪化し、延伸成
形時に亀裂を発生しやすくなり、また、得られる樹脂管
の衝撃強度が低下する傾向があり、高すぎると、延伸前
原管の成形性が悪くなる傾向があるので、塩素化度でも
異なるが、塩素化前の塩化ビニル樹脂の平均重合度は、
溶液粘度法によって求められる平均重合度が、600〜
1400が好ましく、さらに好ましくは700〜110
0である。
【0010】本発明において使用される補強繊維は、得
られる樹脂管の強度を上げる繊維状のものであれば特に
限定されず、例えば、ガラス繊維、炭素繊維(PAN
系、ピッチ系いずれでもよい)、アラミド繊維、金属繊
維、アルミナ繊維などがあげられ、成形性、コストの点
で、ガラス繊維、炭素繊維が好ましい。これらは単独で
使用されてもよいし、2種類以上併用されてもよい。
【0011】上記補強繊維の態様は、短繊維(通常、長
さ20mm以下)であってもよいし、ロービング、不織
布、織布、ネットなどの長繊維であってもよいが、成形
性の点から短繊維が好ましい。
【0012】上記補強繊維がガラス繊維の場合、通常の
市販品をそのまま用いてもよいが、樹脂成分との相溶性
を高める目的で、繊維表面を、ポリプロピレン、ポリア
クリルニトリル、エポキシ樹脂などで処理したものがさ
らに好ましい。このようにすることで、得られる樹脂管
の外観や機械的物性を向上することができる。
【0013】上記補強繊維が炭素繊維の場合も、通常の
市販品をそのまま用いてもよいが、樹脂成分との親和性
を高める目的で、繊維表面を次亜塩素酸処理などの酸化
処理を施したものがさらに好ましい。このようにするこ
とで、得られる樹脂管の外観や機械的物性を向上するこ
とができる。
【0014】上記補強繊維の繊維径は、使用される補強
繊維の種類により異なるが、細すぎると樹脂組成物中で
のガラス繊維の分散が不良になりやすくなるので、得ら
れる樹脂管の機械的物性が低下する傾向があり、太すぎ
ると、得られる樹脂管の線膨張率を低下させる効果が少
なくなる傾向があるので、5〜20μmが好ましい。
【0015】上記補強繊維の量も、使用される補強繊維
の種類により異なるが、少なすぎると得られる樹脂管の
線膨張率を低下させる効果が少なくなり、多すぎると成
形性が低下するので、塩化ビニル系樹脂100重量部に
対し、0.5〜60重量部に限定され、補強繊維がガラ
ス繊維の場合、5〜60重量部が好ましく、炭素繊維の
場合、0.5〜20重量部が好ましい。
【0016】本発明に使用される樹脂組成物には、上記
必須成分の他に、必要に応じて、ジオクチル錫メルカプ
ト、有機錫系熱安定剤(ジブチル錫メルカプト、ジオク
チル錫マレートポリマー等)、有機鉛系熱安定剤等の熱
安定剤;フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸
−2−エチルヘキシル等の可塑剤;ポリエチレン系ワッ
クス、エステル系ワックス、ステアリン酸、モンタン酸
系ワックス、カルシウムステアレート等の滑剤;CPE
系強化剤、MBS系強化剤、アクリル系強化剤等の改質
剤;顔料;帯電防止剤;難燃剤;炭酸カルシウム、タル
ク、クレー、マイカ等の無機充填剤などが添加されても
よい。
【0017】本発明の塩化ビニル系樹脂管の製造方法
は、上記塩化ビニル系樹脂100重量部、補強繊維0.
5〜60重量部、及び必要に応じて、熱安定剤、可塑
剤、滑剤、改質剤、無機充填剤などからなる樹脂組成物
を、押出成形等の従来公知の成形方法を用いて管状に成
形して得られた原管を延伸するものである。
【0018】本発明において、延伸温度は、低すぎると
破断伸びが小さくなり、延伸時に樹脂が切れてしまい、
所望の延伸倍率が得られず、高すぎると延伸効果がな
く、分子配向がおこらないと共に、破断伸びが小さくな
り、延伸時に樹脂が切れてしまうことがあるので、上記
樹脂組成物のガラス転移温度〜(ガラス転移温度+40
℃)に限定される。
【0019】延伸方法は特には限定されないが、例え
ば、所定温度の原管を延伸金型により管軸方向に延伸成
形する方法、引取機やクランプ等の引張力により延伸成
形する方法、ビレットを固体押出することで延伸する方
法等があげられる。
【0020】また、管軸方向の延伸倍率は、小さ過ぎる
と管軸方向への繊維配向が小さくなるので、得られる樹
脂管の熱膨張率が小さくならず、線機械的性質の向上が
小さく、またクラック伝搬性向上の効果も小さい。延伸
倍率が大きいと、延伸成形が困難になると共に、管の伸
びが低下し、変位に対し弱くなり、破損しやすくなるの
で、1.2〜5倍に限定される。
【0021】なお、本明細書において、管軸方向の延伸
倍率とは、管の長さ変化率(L1/L 0 ここで、L1:延伸
後の管の長さ、L0:延伸前の管の長さ)を算出した値と
する。
【0022】
【実施例】以下、本発明を実施例をもって、さらに詳し
く説明する。 (実施例1〜10、比較例1〜7)表1、2に示した所
定量の塩素化塩化ビニル樹脂(徳山積水工業社製、品番
「HA−54K」、塩素含有量66.5重量%、塩素化
前の塩化ビニル樹脂の平均重合度1000、表中「CP
VC」と記す)、塩化ビニル樹脂(徳山積水工業社製、
品番「TS−1000R」、平均重合度1050、表中
「PVC」と記す)、補強繊維としてガラス繊維1(繊
維径10μm、繊維表面をポリプロピレンで処理、被覆
後のポリプロピレン量45重量%)、ガラス繊維2(繊
維径10μm、繊維表面をポリアクリルニトリルで処
理、被覆後のポリアクリルニトリル量45重量%)、炭
素繊維1(東邦レーヨン社製、品番「HTA−C6S
R」、繊維径7μm)、炭素繊維2(呉羽化学工業社
製、品番「MT−107R」、繊維径18μm)、熱安
定剤としてジブチル錫メルカプト(三共有機合成社製、
品番「SNT461K」)、滑剤としてポリエチレン系
ワックス(三井化学社製、商品名「Hiwax220M
P」)、モンタン酸系ワックス(ヘキスト社製、品番
「Wax−OP」)、ステアリン酸(花王社製、商品名
「ルナックs30」)を、ヘンシェルミキサーで120
℃に昇温し、混合して樹脂組成物を得、得られた樹脂組
成物を90mm二軸抽出機に供給して、外径60mm、
肉厚10mmの原管の押出成形を行った。その後、内径
60mm、長さ2mの円筒金型内に、一端がが固定さ
れ、他端が移動可能となされた管端固定治具にセットし
て、管端を密閉し、原管の内面をポリエチレングリコー
ルにより110℃に加熱し、ポリエチレングリコールを
ポンプにより加圧挿入しながら、上記管端固定治具の他
端を移動して軸方向に延伸させ、所望の軸方向の延伸倍
率とし、その後、ポリエチレングリコールを冷却し、塩
化ビニル系樹脂管を成形した。
【0023】なお、表1、2中、ガラス転移点(Tg)
は、JIS K7121に準拠して測定した値である。
【0024】得られた樹脂管について、下記評価項目の
試験を行いその結果を、表1、2に纏めて示した。
【0025】評価 軸方向延伸倍率 得られた樹脂管を200mmの長さ(L1)に切断し、1
50℃で3分加熱し、収縮した管の長さ(L0)をノギス
で測定し、(L1/L0)を算出し、軸方向延伸倍率とし
た。 熱膨張率 得られた樹脂管の熱膨張率をJIS K7197に準拠
して測定した。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【発明の効果】本発明の塩化ビニル系樹脂管の製造方法
は、塩化ビニル系樹脂と特定量の補強繊維とからなる樹
脂組成物を管状に成形して得られた原管を、特定温度下
で管軸方向に延伸するものであるから、簡単な成形ライ
ンでも熱伸縮が小さく、従って、四季や昼夜の気温変化
によっても大きく変形し難いものとなる。
フロントページの続き Fターム(参考) 3H111 AA01 BA15 BA26 BA27 BA28 BA34 CC03 DA26 DB03 DB06 DB10 DB18 EA12 4F210 AA15 AB06 AB07 AB19 AB25 AB28 AG08 AR06 QC02 QD13 QG04 QG18

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩化ビニル系樹脂100重量部、及び、補
    強繊維0.5〜60重量部からなる樹脂組成物を管状に
    成形して得られた原管を、該樹脂組成物のガラス転移温
    度〜(ガラス転移温度+40℃)の条件下で、管軸方向
    に1.2〜5倍に延伸することを特徴とする塩化ビニル
    系樹脂管の製造方法。
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