JP2003301971A - 硬質塩化ビニル系樹脂管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、太陽光等が照射されても反り又は
湾曲しがたいあるいは反り又は湾曲量の小さい硬質塩化
ビニル系樹脂管を提供する。 【解決手段】 ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠し測定した６
０℃の曲げ弾性率が２１５８ＭＰａ以上であることを特
徴とする硬質塩化ビニル系樹脂管及び塩化ビニル系樹脂
が、塩化ビニル単独重合体または塩化ビニルを主成分と
する複合塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し、タルク
が２重量部以上添加されてなることを特徴とする硬質塩
化ビニル系樹脂管。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硬質塩化ビニル系
樹脂管に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル系樹脂は機械的強度、耐薬品
性などに優れており、管工機材や住宅資材等に広く使用
されている。

【０００３】しかし、硬質塩化ビニル系樹脂管を太陽光
が照射されるような状況下で保管した場合、塩化ビニル
系樹脂管に反りや湾曲することがあった。大きな反りや
湾曲の発生した塩化ビニル系樹脂管は、管内を流れる流
体の流動性が低下したり、水溜まり部が発生したりして
衛生上の問題が発生する等の問題があった。

【０００４】この様な反りや湾曲を防止する方法とし
て、例えば、特開平５−１４１５７４号公報には円形か
つ硬質性の塩化ビニル管の両端周縁面に山形状の突起部
を形成した塩化ビニルパイプ本体を設け、該塩化ビニル
パイプ本体の突起部間に鉄製の線材を連着して、塩化ビ
ニルパイプ本体に発生する反りを防止する方法が記載さ
れているが、非常に製造が困難であり、コストが高くな
り実用化するのは不可能であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑み、太陽光等が照射されても反り又は湾曲しがたいあ
るいは反り又は湾曲量の小さい硬質塩化ビニル系樹脂管
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】請求項１記載の発明（以
下、発明１）の硬質塩化ビニル系樹脂管は、ＪＩＳＫ７
１７１に準拠し測定した６０℃の曲げ弾性率が２１５８
ＭＰａ以上であることを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明（以下、発明２）の硬
質塩化ビニル系樹脂管は、塩化ビニル系樹脂が、塩化ビ
ニル単独重合体または塩化ビニルを主成分とする複合塩
化ビニル系樹脂１００重量部に対し、タルクが２重量部
以上添加されてなることを特徴とする請求項１に記載の
硬質塩化ビニル系樹脂管である。

【０００８】以下に本発明を詳述する。

【０００９】本発明１の硬質塩化ビニル系樹脂管は、Ｊ
ＩＳ Ｋ７１７１に準拠し測定した６０℃の曲げ弾性率
が２１５８ＭＰａ以上でなくてはならない。６０℃での
曲げ弾性率が２１５８ＭＰａ未満であると、特に夏場、
太陽光の照射される環境下に保管した場合湾曲量が大き
くなり、管体としての性能を発揮できなくなるため、こ
の範囲に限定される。

【００１０】上記塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニ
ル単独重合体または塩化ビニルを主成分とする複合塩化
ビニル系樹脂が挙げられる。これらは単独で用いられて
も良く、２種類以上併用して用いても良い。

【００１１】上記塩化ビニルを主成分とする複合塩化ビ
ニル系樹脂としては、塩化ビニルモノマーと共重合可能
なモノマーや重合体との共重合体等が挙げられる。

【００１２】上記塩化ビニルモノマーと共重合可能なモ
ノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチ
レン等のαオレフィン類；プロピオン酸ビニル等のビニ
ルエステル類；エチルビニルエーテル、ブチルビニルエ
ーテル等のビニルエーテル類；メチル（メタ）アクリレ
ート、ブチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル
（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート類；ス
チレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル類；フッ
化ビニル、フッ化ビニリデン、塩化ビニリデン等のハロ
ゲン化ビニル類；Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロ
ヘキシルマレイミド等のＮ−置換マレイミド類等が挙げ
られる。これらのその他の共重合性モノマーは、単独で
用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

【００１３】又、上記塩化ビニルモノマーと共重合可能
な重合体としては、例えば、アルキル（メタ）アクリレ
ートモノマーなどからなるアクリル系共重合体等が挙げ
られ、これらのその他の共重合性重合体は、単独で用い
られても良いし、２種類以上が併用されても良い。尚、
ここで言う（メタ）アクリレートとはアクリレート又は
メタクリレートを意味する。

【００１４】塩化ビニルモノマーと、上記その他の共重
合性モノマーや重合体とを併用する場合、その他の共重
合性モノマーや重合体の使用量は、硬質塩化ビニル系樹
脂管に付与したい性能や目的に応じて適宜設定されれば
良く、特に限定されるものではない。

【００１５】塩化ビニル単独重合体や塩化ビニルを主成
分とする複合塩化ビニル系樹脂の重合方法としては従来
公知の方法で良く、例えば、懸濁重合法等が挙げられ
る。

【００１６】上記塩化ビニル系樹脂の平均重合度は６０
０〜３０００が好ましく、更に好ましくは８００〜２０
００である。平均重合度が６００未満であると機械的強
度が不足する可能性があり、逆に平均重合度が３０００
を超えると成形が困難になることがある。

【００１７】尚、上記平均重合度とは、塩化ビニル単独
重合体や複合塩化ビニル系樹脂をテトラヒドロフラン
（ＴＨＦ）に溶解させ、濾過により不溶成分を除去した
後、濾液中のＴＨＦを乾燥除去して得た樹脂を試料と
し、ＪＩＳ Ｋ−６７２１「塩化ビニル樹脂試験方法」
に準拠して測定した平均重合度を意味する。

【００１８】本発明２の硬質塩化ビニル系樹脂管は、塩
化ビニル系樹脂が、塩化ビニル単独重合体または塩化ビ
ニルを主成分とする複合塩化ビニル系樹脂１００重量部
に対し、タルクが２重量部以上添加されてなることが必
要があり、好ましくは３〜１０重量部である。

【００１９】タルクの添加量が２重量部未満であると、
６０℃での曲げ弾性率が十分でなく、太陽光の照射され
る環境下に保管した場合湾曲量が大きくなってしまうた
め、この範囲に限定される。

【００２０】本発明の硬質塩化ビニル系樹脂管を得る場
合には、必要に応じて、硬質塩化ビニル系樹脂管の製造
の際に一般に使用されている熱安定剤、安定化助剤、滑
剤、加工助剤、酸化防止剤、光安定剤、顔料、充填剤等
が添加されてもよい。

【００２１】上記熱安定剤としては、硬質塩化ビニル系
樹脂管の製造の際に一般に使用されている熱安定剤であ
れば特に限定されず、例えば、ジメチル錫メルカプト、
ジブチル錫メルカプト、ジオクチル錫メルカプト、ジブ
チル錫マレート、ジブチル錫マレートポリマー、ジオク
チル錫マレート、ジオクチル錫マレートポリマー、ジブ
チル錫ラウレート、ジブチル錫ラウレートポリマー等の
有機錫安定剤、ステアリン酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、
三塩基性硫酸鉛等の鉛系安定剤、カルシウム−亜鉛系安
定剤、バリウム−亜鉛系安定剤、バリウム−カドミウム
系安定剤等が挙げられる。これらは単独で用いてもよ
く、２種以上を併用してもよい。

【００２２】上記安定化助剤としては、硬質塩化ビニル
系樹脂管の製造の際に一般に使用されている安定化助剤
であれば特に限定されず、例えば、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、リン酸エステル等が
挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を
併用してもよい。

【００２３】上記滑剤としては、内部滑剤、外部滑剤等
が挙げられる。上記内部滑剤は、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。上記内部滑剤としては、硬質塩化ビニル系樹脂管の
製造の際に一般に使用されている内部滑剤であれば特に
限定されず、例えば、ブチルステアレート、ラウリルア
ルコール、ステアリルステアレート、エポキシ化大豆
油、グリセリンモノステアレート、ステアリン酸、ビス
アミド等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、
２種以上を併用してもよい。

【００２４】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。上記外
部滑剤としては、硬質塩化ビニル系樹脂管の製造の際に
一般に使用されている外部滑剤であれば特に限定され
ず、例えば、モンタン酸ワックス、パラフィンワック
ス、ポリオレフィンワックス、エステルワックス等が挙
げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併
用してもよい。

【００２５】上記加工助剤としては、硬質塩化ビニル系
樹脂管の製造の際に一般に使用されている加工助剤であ
れば特に限定されず、例えば、重量平均分子量１０万〜
２００万のアルキルアクリレート／アルキルメタクリレ
ート共重合体であるアクリル系加工助剤が挙げられ、具
体例としては、ｎ−ブチルアクリレート／メチルメタク
リレート共重合体、２−エチルヘキシルアクリレート／
メチルメタクリレート／ブチルメタクリレート共重合体
等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以
上を併用してもよい。

【００２６】上記酸化防止剤としては、硬質塩化ビニル
系樹脂管の製造の際に一般に使用されている酸化防止剤
であれば特に限定されず、例えば、フェノール系抗酸化
剤等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種
以上を併用してもよい。

【００２７】上記光安定剤としては、硬質塩化ビニル系
樹脂管の製造の際に一般に使用されている光安定剤であ
れば特に限定されず、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、あるいはヒンダードアミ
ン系の光安定剤等が挙げられる。これらは単独で用いて
もよく、２種以上を併用してもよい。

【００２８】上記顔料としては、硬質塩化ビニル系樹脂
管の製造の際に一般に使用されている顔料であれば特に
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、酸化物系、クロム酸
モリブデン系、硫化物・セレン化物系、フェロシアン化
物系等の無機顔料等が挙げられる。これらは単独で用い
てもよく、２種以上を併用してもよい。

【００２９】上記充填剤としては、硬質塩化ビニル系樹
脂管の製造の際に一般に使用されている充填剤であれば
特に限定されず、例えば、炭酸カルシウム、フライアッ
シュ等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２
種以上を併用してもよい。

【００３０】上記した各種配合剤を、上記塩化ビニル系
樹脂に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。

【００３１】本発明の硬質塩化ビニル系樹脂管の成形方
法は、従来公知の任意の成形方法が採用されて良く、例
えば押出成形方法が好適に用いられる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げて、具体的に
本発明の効果を説明するが、本発明はこれら実施例のみ
に限定されるものではない。

【００３３】（実施例１）塩化ビニル系樹脂組成物の作製 塩化ビニル系単独重合体（徳山積水工業社製、商品名
「ＴＳ−１０００Ｒ」）１００重量部、有機錫系安定剤
（三共有機社製、商品名「ＯＮＺ−１４２Ｆ」）１重量
部、ポリエチレンワックス系滑剤（三井石油化学工業社
製、商品名「Ｈｉｗａｘ２２０ＭＰ」）０．５重量部、
ステアリン酸（花王社製、商品名「Ｓ−３０」）０．５
重量部、カーボンブラック０．２重量部、酸化チタン
（堺化学社製、商品名「Ｒ−３Ｌ」）１重量部及びタル
ク（富士タルク社製、商品名「ＬＳＭ１００」）５重量
部をスーパーミキサー（カワタ社製、商品名「１００
Ｌ」）に供給し、攪拌混合して塩化ビニル系樹脂組成物
を得た。

【００３４】硬質塩化ビニル系樹脂管の成形 得られた塩化ビニル系樹脂組成物を直径５０ｍｍの２軸
異方向回転押出機（長田製作所社製、商品名「ＳＬＭ−
５０」）に供給し、押出成形して外径６０ｍｍ、肉厚
４．５ｍｍ、長さ１ｍの本発明の硬質塩化ビニル系樹脂
管を得た。

【００３５】硬質塩化ビニル系樹脂管の物性評価 上記で得られた塩化ビニル系樹脂管について、６０℃に
おける曲げ弾性率及び湾曲量を以下の方法で評価し、そ
の結果を表１に示した。 （１）曲げ弾性率 ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して評価を行った。

【００３６】（２）湾曲量 外気温１５℃の雰囲気下において、赤外線ランプを用
い、４０ｃｍの距離から熱量４ｋｗ／ｍ² の赤外線を硬
質塩化ビニル系樹脂管に３時間照射した。

【００３７】照射後、一昼夜放置し最も湾曲している部
位のパイプの両端間にピアノ線を張り、ピアノ線とパイ
プとの距離を測定した。上記作業を５回行い、測定した
ピアノ線とパイプとの距離のうち最大のものを湾曲量と
した。

【００３８】（実施例２）塩化ビニル単独重合体を用い
る代わりに、下記要領で作成した複合塩化ビニル系樹脂
を用いたこと以外は実施例１と同様にして硬質塩化ビニ
ル系樹脂管を得、物性評価を行い、結果を表１に示し
た。

【００３９】アクリル系共重合体の作製 アクリル系モノマー成分としてｎ−ブチルアクリレート
（単独重合体のＴｇ：−５４℃）９５重量％及び多官能
性モノマー成分としてトリメチロールプロパントリアク
リレート重量５％を含有してなるアクリル系混合モノマ
ー２．３６ｋｇ、乳化分散剤（第一工業製薬社製、商品
名「ハイテノールＮ−０８」）の１０％水溶液５０ｇ及
び純水１．５ｋｇからなる乳化モノマー液を予め調製し
た。

【００４０】攪拌機及び温度調整機を備えた重合反応器
（内容積１０リットル）内に、純水４ｋｇ、重合開始剤
として過硫酸アンモニウムの１０重量％水溶液２４ｇを
仕込み、重合容器内を窒素ガスで置換した後、攪拌下、
重合反応器内を７５℃に昇温した。

【００４１】次いで、予め調製した上記乳化モノマー液
を昇温後の重合反応器内に一定の滴下速度で滴下した。
乳化モノマー液の全量の滴下を３時間で終了し、その
後、１時間攪拌を続けた後、重合反応を終了し、固形分
の濃度が３０重量％のアクリル系共重合体エマルジョン
を作製した。

【００４２】複合塩化ビニル系樹脂の作製 攪拌機及び温度調整機を備えた重合反応器（内容積１５
リットル）内に、純水７．５ｋｇ、上記で得られたアク
リル系共重合体エマルジョン０．５ｋｇ（固形分０．１
５ｋｇ）、乳化分散剤として部分鹸化ポリビニルアルコ
ール（クラレ社製、商品名「クラレポバールＬ−８」）
の３重量％水溶液３３０ｇ、重合開始剤としてｔ−ブチ
ルパーオキシデカネート及びα−クミルパーオキシネオ
デカネート１．１ｇを仕込み、重合反応器内の空気を真
空ポンプで排出した後、攪拌下、塩化ビニルモノマー
３．０ｋｇを添加した。

【００４３】次いで、重合反応器内を５０℃に昇温し
て、グラフト重合反応を開始した。重合反応器内の圧力
の低下でグラフト重合反応の終了を確認した後、未反応
の塩化ビニルモノマーを排出して、複合塩化ビニル系樹
脂を作製した。得られた複合塩化ビニル系樹脂中の塩化
ビニルのグラフト量は９４重量％であり、アクリル系共
重合体の含有量は６重量％であった。

【００４４】又、得られた複合塩化ビニル系樹脂の平均
重合度をＪＩＳ Ｋ−６７２１に準拠して測定したとこ
ろ、平均重合度は１４００であった。

【００４５】（実施例３、４）タルクの添加量を表１に
示したように変更したこと以外は実施例１と同様にして
硬質塩化ビニル系樹脂管を得、物性評価を行い、結果を
表１に示した。

【００４６】（実施例５）タルクの代わりにマイカ（山
口雲母工業所社製、商品名「Ａ−２１」）を７重量部添
加したこと以外は実施例１と同様にして硬質塩化ビニル
系樹脂管を得、物性評価を行い、結果を表１に示した。

【００４７】（実施例６）タルクを５重量部及びマイカ
を５重量部添加したこと以外は実施例１と同様にして硬
質塩化ビニル系樹脂管を得、物性評価を行い、結果を表
２に示した。

【００４８】（実施例７）塩化ビニル系樹脂組成物にＭ
ＢＳ樹脂（呉羽化学社製、商品名「ＢＴＡ７５１」）５
重量部添加したこと以外は実施例１と同様にして硬質塩
化ビニル系樹脂管を得、物性評価を行い、結果を表２に
示した。

【００４９】（比較例１）タルクの添加量を０重量部と
したこと以外は実施例１と同様にして硬質塩化ビニル系
樹脂管を得、物性評価を行い、結果を表２に示した。

【００５０】（比較例２）タルクの添加量を１重量部と
したこと以外は実施例１と同様にして硬質塩化ビニル系
樹脂管を得、物性評価を行い、結果を表２に示した。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【表２】

【００５３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、太陽
光等の照射による反りや湾曲がしにくいあるいは反り量
又は湾曲量の小さい硬質塩化ビニル系樹脂管を得ること
が出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H111 AA01 BA15 BA31 BA34 CB02 CB14 DA12 DB01 DB18 EA04 4J002 BD031 DJ046 FD016 GL00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠し測定した６
   ０℃の曲げ弾性率が２１５８ＭＰａ以上であることを特
   徴とする硬質塩化ビニル系樹脂管。
2. 【請求項２】 塩化ビニル系樹脂が、塩化ビニル単独重
   合体または塩化ビニルを主成分とする複合塩化ビニル系
   樹脂１００重量部に対し、タルクが２重量部以上添加さ
   れてなることを特徴とする請求項１に記載の硬質塩化ビ
   ニル系樹脂管。