JP2017132996A - ポリ塩化ビニル系樹脂組成物およびポリ塩化ビニル系樹脂シート - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、以下の発明を含む。
本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、(メタ)アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂(i)を100重量部と、熱可塑性エラストマー(ii)を10重量部以上200重量部以下と、高分子系可塑剤(iv)を0.01重量部以上20重量部以下と、を含む。(メタ)アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂は、30重量%以上98重量%以下の(メタ)アクリル系共重合体に由来する基幹ポリマーと、当該基幹ポリマーにグラフトされた2重量%以上70重量%以下の塩化ビニルモノマーまたは塩化ビニル混合モノマーに由来するグラフト鎖とを含み、かつ平均重合度が400以上2500以下である。
本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、(メタ)アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂(i)を100重量部と、熱可塑性エラストマー(ii)を10重量部以上200重量部以下とを含む。(メタ)アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂は、30重量%以上98重量%以下の(メタ)アクリル系共重合体に由来する基幹ポリマーと、当該基幹ポリマーにグラフトされた2重量%以上70重量%以下の塩化ビニルモノマーまたは塩化ビニル混合モノマーに由来するグラフト鎖とを含み、かつ平均重合度が400以上2500以下である。さらに、厚み100μm以上のシート状に成形された場合に、シートの総厚の20%の肉厚における300nm以上400nm以下の紫外線透過率が5%以下の紫外線バリア性を有する。
上記(1)または(2)のポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、熱可塑性エラストマー(ii)が、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−(メタ)アクリル酸エステル−一酸化炭素共重合体、および塩素化ポリエチレンからなる群から選ばれてよい。
上記(1)から(3)のいずれかのポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、(メタ)アクリル系粒子を含んでよい。
上記(1)から(4)のいずれかのポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、高分子系可塑剤(iv)が、200mPa・s/25℃以上の粘度を有してよい。
なお、上記(5)における粘度とは、JIS Z8803に準拠して得られる粘度である。
上記(1)および(3)から(5)のいずれかのポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、厚み100μm以上のシート状に成形された場合に、シート総厚の20%の肉厚において、300nm以上400nm以下の紫外線透過率が5%以下の紫外線バリア性を有してよい。
上記(1)および(3)から(6)のいずれかのポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、高分子系可塑剤(iv)が8重量部以上であってよい。
本発明のポリ塩化ビニル系樹脂シートは、上記(1)から(7)のいずれかの塩化ビニル系樹脂組成物を含むシートである。
上記(8)のポリ塩化ビニル系樹脂シートは、厚みが1.0mm以上5.0mm以下であってよい。
上記(8)または(9)のポリ塩化ビニル系樹脂シートは、ポリ塩化ビニル系樹脂組成物の層に積層された被覆層を含んでよい。この場合、被覆層は、(メタ)アクリル系樹脂、およびポリ塩化ビニル系樹脂からなる群から選ばれる樹脂を含む樹脂組成物で構成される。
上記(8)から(10)のいずれかのポリ塩化ビニル系樹脂シートは、強化繊維を含んでよい。
(12)
上記(11)のポリ塩化ビニル系樹脂シートは、強化繊維を含む補強層と、補強層の一方の面に積層されたポリ塩化ビニル系樹脂組成物の層と、他方の面に積層されたポリ塩化ビニル系樹脂組成物の層または他の層と、を含んでよい。
上記(7)から(12)のいずれかのポリ塩化ビニル系樹脂シートは、屋外に設置して用いられる施工資材であってよい。
本発明のポリ塩化ビニル系樹脂シートを与えるポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、(メタ)アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂(i)、熱可塑性エラストマー(ii)、および高分子系可塑剤(iv)を必須成分として含み、さらに、(メタ)アクリル系粒子(iii)、紫外線遮蔽剤および無機充填剤の少なくともいずれかを含んでいてもよく、さらに、強化繊維を含んでいてもよい。あるいは、本発明のポリ塩化ビニル系樹脂シートを与えるポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、(メタ)アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂(i)および熱可塑性エラストマー(ii)を必須成分として含み、さらに、高分子系可塑剤(iv)、(メタ)アクリル系粒子(iii)、紫外線遮蔽剤および無機充填剤の少なくともいずれかを含んでいてもよく、さらに、強化繊維を含んでいてもよい。
(メタ)アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂は、(メタ)アクリル系共重合体の基幹ポリマーと、塩化ビニルモノマーの重合体グラフト鎖とを含んで構成されるグラフト共重合体、および、(メタ)アクリル系共重合体の基幹ポリマーと、塩化ビニル混合モノマー(塩化ビニルモノマーと塩化ビニルモノマー以外のモノマーとの混合モノマーをいう)の重合体グラフト鎖とを含んで構成されるグラフト共重合体(これら(メタ)アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂(i)をPVC−AG樹脂(i)と称呼する場合がある)である。PVC−AG樹脂(i)を用いることは、常温(23℃)と低温(たとえば0℃以下)とで柔軟性の変化が小さいうえに柔軟性そのものを高めやすく、かつ優れた施工安定性が容易に得られる点で、好ましい。
なお、平均重合度とは、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。
PVC−AG樹脂(i)の基幹ポリマーを与える(メタ)アクリル系共重合体の量は、PVC−AG樹脂(i)中、30重量%以上80重量%以下であってよい。当該量が上記下限値以上であることは、低温での優れた柔軟性を得る点で好ましく、上記上限以下であることは、優れた成形性を得る点で好ましい。これらの特性をより好ましく得る観点から、(メタ)アクリル系共重合体の量は、35重量%以上、好ましくは40重量%以上、75重量%以下、好ましくは70重量%以下であってよい。
上記第2の(メタ)アクリレートモノマーは、アルキル基を有していなくてもよい。上記第2の(メタ)アクリレートモノマーは、(メタ)アクリロイル基を1個有することが好ましく、単官能の(メタ)アクリレートモノマーであることが好ましい。上記第2の(メタ)アクリレートモノマーは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
PVC−AG樹脂(i)のグラフト鎖を与える重合性モノマーは、塩化ビニルモノマーのみであってもよいし、または塩化ビニル混合モノマー(塩化ビニルモノマーと、塩化ビニルモノマー以外の共重合性モノマーとの混合モノマー)であってもよい。
PVC−AG樹脂(i)の形態および構造としては特に限定されないが、たとえば、粒子の形態を有しかつ、基幹ポリマーがコアを構成しグラフト鎖がシェルを構成するコアシェル構造を有する場合、樹脂粒子が安定である点、および成形体の強度性能の向上が図られる点で好ましい。
PVC−AG樹脂(i)のコア自体がさらなるコアシェル構造を有する場合、当該さらなるコアシェル構造のコア(サブコア)およびシェル(サブシェル)は、それぞれ、上述したアクリル系コアの共重合性モノマー成分から選択される成分の重合体であってよい。このうち、サブコアを構成する重合体は、サブシェルを構成する重合体よりも低温環境下で柔軟であるものが選択されることが好ましい。一例として、サブコアが2−エチルヘキシルアクリレートの重合体で構成され、サブシェルがn−ブチルアクリレートの重合体で構成されるコアシェル構造が挙げられる。
PVC−AG樹脂(i)がコアシェル構造を有し、かつコア自体がさらなるコアシェル構造を有し、サブコアが2−エチルヘキシルアクリレート重合体で構成される場合も同様であり、コア全体に対して、サブコアを構成する2−エチルヘキシルアクリレート重合体が50重量%超(サブシェルが50重量%未満)、好ましくは60重量%以上、より好ましくは65重量%以上、たとえば70重量%を占める場合に上記の傾向が好ましく得られる。
PVC−AG樹脂(i)は、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などいずれの重合法で得られたものであってもよい。
PVC−AG樹脂(i)は、基幹ポリマーを構成するための(メタ)アクリル系共重合体を30重量%以上80重量%以下と、グラフト側鎖を構成するための塩化ビニルモノマーを20重量%以上70重量%以下と、を共重合させることにより得られるものである。または、上記ポリ塩化ビニル系樹脂は、基幹ポリマーを構成するための(メタ)アクリル系共重合体を30重量%以上、80重量%以下と、グラフト側鎖を構成するための塩化ビニルモノマー及び塩化ビニルモノマー以外の共重合性モノマーを合計20重量%以上、70重量%以下と、を共重合させることにより得られるものであってよい。これによって、低温でのより優れた柔軟性とより優れた成形性とを両立することができる。
上記分散剤は特に限定されない。上記分散剤の好ましい例としては、ポリ(メタ)アクリル酸塩、(メタ)アクリル酸塩/アルキルアクリレート共重合体、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニル及びその部分けん化物、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、デンプン、並びに無水マレイン酸/スチレン共重合体等が挙げられる。上記分散剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
重合に用いる成分(重合可能な成分)100重量部に対して、上記分散剤の使用量(含有量)は好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは1重量部以上、更に好ましくは3重量部以上、好ましくは20重量部以下、より好ましくは10重量部以下である。
熱可塑性エラストマー(ii)は、ポリ塩化ビニル系樹脂シートの引張特性および柔軟性を良好とするため、ならびに、ポリ塩化ビニル系樹脂防水シートなどの防水資材の溶剤溶着性または熱融着性を高めるために含まれる。特に、総厚が薄膜化されたポリ塩化ビニル系樹脂防水シートなどの防水資材の溶剤溶着性または熱融着性を確保する場合に有用である。熱可塑性エラストマー(ii)は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。熱可塑性エラストマー(ii)は、後述の(メタ)アクリル系粒子(iii)とは区別される。
熱融着性、常温(23℃)での柔軟性、低温(たとえば0℃以下)での柔軟性、及び引張破断伸びをより一層良好にする観点からは、熱可塑性エラストマー(ii)は、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、又は、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル−一酸化炭素共重合体であることが好ましい。中でも、耐候性をより一層良好にする観点からは、熱可塑性エラストマー(ii)は、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル−一酸化炭素共重合体であることが好ましく、エチレン−(メタ)アクリル酸n−ブチル−一酸化炭素共重合体であることが好ましい。
(メタ)アクリル系粒子(iii)は、特に低温での柔軟性を向上させて良好な低温施工性を得るために含まれてよい。(メタ)アクリル系粒子(iii)は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。(メタ)アクリル系粒子(iii)とは、(メタ)アクリル化合物から得られる粒子であり、より具体的には(メタ)アクリルゴム粒子である。
また、(メタ)アクリル系粒子(iii)は、架橋構造を有するコア部と、単量体成分がコア部にグラフト重合した重合体を主成分とするシェル部からなるコアシェル型グラフト共重合体であってよい。コア部は、たとえば、(メタ)アクリル酸エステル、ブタジエンおよびスチレン−ブタジエンからなる群から選ばれる少なくとも一つの単量体成分を含んで構成される架橋ゴムであってよく、シェル部は、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、芳香族アルケニル化合物およびシアン化ビニルからなる群から選ばれる少なくとも一つの単量体成分がコア部にグラフト重合した重合体であってよい。柔軟性をより良好に得る観点から、コアシェル型グラフト共重合体中、コア部の含有量がシェル部の含有量よりも大きいことが好ましい。
高分子系可塑剤(iv)は、長期耐久性を損なわずに可塑化による柔軟性を得るため、または当該柔軟性と熱融着性とを得るために含まれる。高分子系可塑剤(iv)としては、重量平均分子量500以上、より好ましくは500以上10000以下の可塑剤であることが好ましい。分子量と粘度との間には相関があり、後述の粘度となる分子量であることがより好ましい。重量平均分子量が上記下限値以上であることは、可塑剤の保留性が良好で抜けまたは移行が起こりにくい点で好ましく、上記上限値以下であることは、可塑化能を発揮し易い点で好ましい。なお、重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定法(標準物質:ポリスチレン)によるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)を指すものとする。
これら高分子系可塑剤(iv)は単独または複数のブレンドで用いることができる。
さらに、高分子系可塑剤(iv)の含有量は、PVC−AG樹脂(i)100重量部に対して8重量部以上、好ましくは10重量部以上であってもよい。これによって、熱可塑性エラストマー(ii)固有の熱融着性能の大小によらず、ポリ塩化ビニル系樹脂シートが良好な熱融着性を得ることができる。
紫外線遮蔽剤は、顔料、紫外線吸収剤、および無機系紫外線遮蔽剤を含む。紫外線遮蔽剤を用いる場合は顔料を必須とし、紫外線吸収剤および無機系紫外線遮蔽剤は顔料と併用して用いられることが好ましい。紫外線遮蔽剤を含ませることによって、ポリ塩化ビニル系樹脂層自体を紫外線バリア層として機能させることができる。以下、紫外線遮蔽剤を含む場合のポリ塩化ビニル系樹脂層を紫外線バリア層と記載する場合がある。
無機充填剤としては、上述した無機系紫外線遮蔽剤と、紫外線遮蔽効果のない無機物との両方を含む。たとえば、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、炭酸亜鉛、硫化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウムなどの金属酸化物または金属水酸化物;アルミナけい酸ナトリウム、ハイドロカルマイト、けい酸アルミニウム、けい酸マグネシウム、けい酸カルシウム、ゼオライト等のけい酸金属塩;活性白土、タルク、クレイ、ベンガラ、アスベスト、三酸化アンチモン、シリカ、ガラスビーズ、マイカ、セリサイト、ガラスフレーク、アスベスト、ウオラストナイト、チタン酸カリウム、PMF、石膏繊維、ゾノライト、MOS、ガラス繊維、炭素繊維などが挙げられる。無機充填剤は、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。
なお、ポリ塩化ビニル系樹脂組成物には上述した成分の他、滑剤、加工助剤、安定剤、安定化助剤、光安定剤、および酸化防止剤などが含まれてもよい。
本発明のポリ塩化ビニル樹脂シートは、上述のポリ塩化ビニル系樹脂組成物から成形することができる。ポリ塩化ビニル系樹脂シートは、柔軟性が求められるとともに、使用時または保存時に自然環境(光、温度、水分などによる負荷)に晒されうるシートであればよい。たとえば、施工シートおよび役物などの施工資材(好ましくは防水シートおよび防水などの防水資材);合皮生地、エナメル生地、化粧シートなどの生地材が挙げられる。
本発明のポリ塩化ビニル系樹脂シートは、所望の長期耐久性、低温施工性および熱融着性を奏する各種物性を有していることが好ましい。
なお、引張破断伸びは、JIS K6251に準拠したダンベル8号形試験片を用い、試験室の標準温度及び標準湿度に従って、湿度を調節した環境下での状態調節を行った後、破断時伸びを測定して得られる。より具体的には、引張破断伸び(%)は、引張条件200mm/分、初期つかみ間距離30mm、23℃の条件下、初期つかみ間距離に対するつかみ間距離の増加量の割合(%)として得てよい。なお、成形後のシートが強化繊維(後述)を含む場合は、強化繊維破断時の伸びではなく、強化繊維破断後も樹脂部分が伸び続け、当該樹脂部分が破断したときの伸びを引張破断伸びとする。
なお、貯蔵弾性率は、JIS K 7244−4に準拠して得られる測定値である。
なお、引張強度は、JIS K6251に準拠したダンベル8号形試験片を用い、試験室の標準温度及び標準湿度に従って、湿度を調節した環境下での状態調節を行った後、破断時強度を測定して得られる。なお、成形後のシートが強化繊維(後述)を含む場合は、強化繊維破断時の伸びではなく、強化繊維破断後も樹脂部分が伸び続け、当該樹脂部分が破断したときの強度を引張強度とする。
なお、上述のようにポリ塩化ビニル系樹脂層に紫外線遮蔽剤を含ませることで当該ポリ塩化ビニル系樹脂層自体を紫外線バリア層として機能させてもよいし、ポリ塩化ビニル系樹脂層の被覆層(後述)に紫外線遮蔽剤を含ませることで当該被覆層を紫外線バリア層として機能させてもよい。さらに、紫外線遮蔽剤は、ポリ塩化ビニル系樹脂層と被覆層とのいずれか一方のみに含まれてもよいし、両方に含まれてもよい。
本発明のポリ塩化ビニル系樹脂シートは、上述のPVC−AG樹脂(i)、熱可塑性エラストマー(ii)、および高分子系可塑剤(iv)を含む本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物の成形層(後述図1から図6におけるポリ塩化ビニル系樹脂層200,200a)を少なくとも含む。ポリ塩化ビニル系樹脂シートが施工資材である場合、施工時において溶剤溶着または熱溶着によって施工面に接着することができる。
図2に示すポリ塩化ビニル系樹脂防水シート100aは、本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物に強化繊維(後述)を含むポリ塩化ビニル系樹脂層200aのみで構成されている。ポリ塩化ビニル系樹脂層200aは、強化繊維を含む補強層210の少なくも一方の面に本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物(強化繊維なし)の層220が積層された態様で構成されている。したがって、補強層210の一方の面に本発明の本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物(強化繊維なし)の層220が積層され、他方の面に本発明の本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物(強化繊維なし)の層220(図2の態様)または他の層(後述図6の態様)が積層されてよい。図2に示された態様では、補強層210の両方に本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物(強化繊維なし)の層220が設けられている。この場合、本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物(強化繊維なし)の層220の一方と他方とは、異なる組成のポリ塩化ビニル系樹脂組成物で構成されることで、それぞれ異なる機能を付してよい。一方のポリ塩化ビニル系樹脂組成物(強化繊維なし)の層220は、たとえば熱可塑性エラストマーを他方よりも多く含ませるなどにより、施工時において、施工面に溶剤溶着または熱溶着による接着層としてより適するように機能させることができる。さらにこの場合において、他方のポリ塩化ビニル系樹脂組成物(強化繊維なし)の層220は、紫外線遮蔽剤を含ませることにより、バリア層として機能させることができる。
これらの態様において、被覆層310および裏層320は、上述の物性を損なわないように積層される。
ポリ塩化ビニル系樹脂層200,200aは、上述のポリ塩化ビニル系樹脂組成物の成形物を含んで構成される。
ポリ塩化ビニル系樹脂層は、強化繊維を含んでよい。強化繊維を含むポリ塩化ビニル系樹脂層200aでは、ポリ塩化ビニル系樹脂層が強化繊維で強化されている。強化繊維を含む層である補強層210では、強化繊維にポリ塩化ビニル系樹脂組成物が含浸されていてもよいし、含浸されていなくてもよい。強化繊維を含むことによって、ポリ塩化ビニル系樹脂シートの強度および寸法安定性の向上効果が得られる。特に、総厚が薄膜化されたポリ塩化ビニル系樹脂シートの強度を確保する場合に有用である。
ポリ塩化ビニル系樹脂層200,200aの厚みは、低温柔軟性を確保しやすくする観点、または、当該観点とともに、良好な溶剤溶着性または熱融着性を得やすくする観点から、ポリ塩化ビニル系樹脂シートの総厚の80%以上であることが好ましい。
図3から図5に示したようにポリ塩化ビニル系樹脂防水シート100b,100c,100dが被覆層310を有する場合において、被覆層310が紫外線遮蔽剤を含む場合、被覆層310を構成する樹脂組成物中に含ませることができる紫外線遮蔽剤の具体例としては、上述のポリ塩化ビニル系樹脂組成物に含んでよい紫外線遮蔽剤として述べたものが挙げられる。被覆層310を構成する樹脂組成物中の紫外線遮蔽剤の含量は、上述のポリ塩化ビニル系樹脂層中に含んでよい量と同様である。
ポリ塩化ビニル系樹脂が共重合体である場合、共重合体の態様としては限定されず、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。
上記のポリ塩化ビニル系樹脂は、1種または複数種のブレンドで用いられてよい。
なお、エチレン-酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量はJIS K 6924に準拠して測定することができる。
ポリ塩化ビニル系樹脂防水シート100,100a,〜,100e全体の厚みは、たとえば1.0mm以上5.0mm以下であってよい。上記下限値以上であることは、ポリ塩化ビニル系樹脂層による柔軟性を確保しやすくし且つ強度を確保する観点、または当該観点とともに良好な溶剤溶着性または熱融着性を得やすくする観点で好ましく、上記上限値以下であることは、ポリ塩化ビニル系樹脂防水シート100,100a,〜,100eの重量を最小限にして良好な施工性を得る観点から好ましい。これらの特性をより良好に得る観点から、ポリ塩化ビニル系樹脂防水シートの厚みは、好ましくは1.0mm以上3.0mm以下、より好ましくは1.0mm以上2.0mm以下、さらに好ましくは1.0mm以上1.5mmであってよい。
本発明のポリ塩化ビニル系樹脂シートへの成形法は、当業者が容易に選択することができる。たとえばポリ塩化ビニル系樹脂防水シートは、カレンダー法または押出法などによってシート成形することで得ることができる。ポリ塩化ビニル系樹脂防水シートが複層構造である場合、それぞれの層を構成する樹脂組成物を調製した後、たとえば、PVC−AG樹脂(i)と熱可塑性エラストマー(ii)とを含むポリ塩化ビニル系樹脂組成物をカレンダー法、押出法などによってシート成形し、他の層を構成する樹脂組成物をカレンダー法により積層して一体化してもよいし、それぞれの樹脂組成物を予め個別にカレンダー法または押出法によりシート成形し、その後、ラミネート法などの積層方法で積層一体化してもよい。また、それぞれの樹脂組成物を共押出によって多層化してもよい。ポリ塩化ビニル系樹脂防水役物は、プレス成形などによって、出隅入隅などの屈曲形状または角形状に合わせて成形されてよい。屈曲形状または角形状に対応する部分は、防水シートと接合部分よりも厚肉に形成されてよい。
本発明のポリ塩化ビニル系樹脂シートは、劣化抑制効果を有するため、長期使用に付される用途で用いられることができる。
たとえば、屋外のように熱および/または紫外線に曝露される環境で用いられる施工資材である場合に有用である。本発明のポリ塩化ビニル系樹脂シートが施工シートである場合、その施工においては、少なくとも熱融着が行われる。具体的には、施工面の被覆において、接着剤を裏面に塗布して施工面に貼り付けてもよいし、溶剤で裏面を溶解させて溶剤溶着により施工面に貼り付けてもよいし、専用金具および電磁誘導加熱機の組み合わせまたは温風溶接機を用いて熱融着により施工面に固定してもよい。シート同士の接合においては、溶剤溶着または熱融着を行うことができる。本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、長期耐候性によって、施工面に対する再施工の回数を低減することができる。したがって、特に専用金具を使用して施工する場合、長期的には、再施工の都度必要となる専用金具の打ち込み箇所の増加を抑えることができる。
また、本発明の塩化ビニル系樹脂シートが生地材である場合は、たとえば基布の表面に積層された態様で、鞄、靴、服、家具などに加工されてよい。
実施例1から実施例15、および比較例1において、以下のようにアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)およびアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を製造した。アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の配合を表1および表3に、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造条件および物性評価の結果を表2および表4に示す。
<ポリ塩化ビニル系樹脂組成物−アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造>
(メタ)アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂(i)として、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂(PVC−AG40、積水化学社製、40重量%のアクリル系共重合体と、60重量%の塩化ビニルモノマーとのグラフト重合体、平均重合度640)と、スズ安定剤(TVS#KK8570、日東化成社製)と、熱可塑性エラストマー(ii)としてエチレン−アクリル酸n−ブチル−一酸化炭素共重合体(エルバロイHP441、三井デュポンポリケミカル社製)および塩素化ポリエチレン(タイリン6000、ダウ・ケミカル社製)と、(メタ)アクリル系粒子(iii)としてアクリルゴム(KM357P、ダウ・ケミカル社製)と、高分子系可塑剤(iv)として(PN−7550、ADEKA社製、粘度4850 mPa・s/25℃)と、顔料(カーボンブラックと酸化チタンとを含む混合物)と、炭酸カルシウムと、酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤(Irganox1010、BASFジャパン社製)と、紫外線吸収剤として2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール(Viosorb550、共同薬品社製)と、滑剤(wax−OP、クラリアントケミカルズ社製)を下記の表1に示す配合量で混合して、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)を得た。
得られたアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)を、異方向2軸コニカル押出機を用いて下記の表2に示す条件(成形樹脂温度および製膜厚さ)で押出成形し、図1に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造において、高分子系可塑剤(iv)、顔料、炭酸カルシウム、酸化防止剤量および紫外線吸収剤の添加量を表1のとおりに変更し、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、製膜厚さを表2のとおりに変更したことを除き、実施例1と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図1に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造において、高分子系可塑剤(iv)、顔料、炭酸カルシウムおよび酸化防止剤量の添加量を表1のとおりに変更し、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、製膜厚さを表2のとおりに変更したことを除き、実施例1と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図1に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造において、高分子系可塑剤(iv)、顔料、炭酸カルシウムおよび紫外線吸収剤の添加量を表1のとおりに変更し、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、強化繊維としてポリエステルクロス(ESW33130、倉敷紡績社製)を用いたことを除き、実施例1と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図2に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造において、熱可塑性エラストマー(ii)をエチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体(エルバロイ742、三井・デュポンポリケミカル社製)および塩素化ポリエチレンに変更し、高分子系可塑剤(iv)、顔料、炭酸カルシウム、酸化防止剤および紫外線吸収剤の添加量を表1のとおりに変更し、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、製膜厚さを表2の通りに変更したことを除き、実施例4と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図2に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造において、熱可塑性エラストマー(ii)をエチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体(エルバロイ742、三井・デュポンポリケミカル社製)および塩素化ポリエチレンに変更し、高分子系可塑剤(iv)、顔料、炭酸カルシウム、酸化防止剤および紫外線吸収剤の添加量を表1のとおりに変更し、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、アクリル系樹脂(クラレ製アクリル樹脂、商品名パラペットSA1000−CW001)100重量部と紫外線遮蔽剤(鉄・クロム酸化物系化合物および酸化チタンの混合物)11重量部とを含む被覆層用樹脂組成物を共押出し、それぞれの製膜厚さを表2のとおりとしたこと以外は実施例4と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図5に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造において、高分子系可塑剤(iv)、顔料、炭酸カルシウムおよび酸化防止剤の添加量を表1のとおりに変更し、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、製膜厚さを表2のとおりに変更したことを除き、実施例1と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図1に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造において、熱可塑性エラストマー(ii)としてのエチレン−アクリル酸n−ブチル−一酸化炭素共重合体および塩素化ポリエチレン、ならびにアクリル系粒子(iii)の添加量を表1のとおりに変更し、高分子可塑剤(iv)および紫外線吸収剤を添加せず、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、製膜厚さを表2のとおりに変更したことを除き、実施例1と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図1に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造において、アクリル系粒子(iii)を添加せず、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、製膜厚さを表4のとおりに変更したことを除き、実施例8と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図1に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造において、炭酸カルシウムの添加量を表3のとおりに変更し、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、製膜厚さを表4のとおりに変更したことを除き、実施例8と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図1に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造において、炭酸カルシウムの添加量を表3のとおりに変更し、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、製膜厚さを表4のとおりに変更したことを除き、実施例9と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図1に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、強化繊維としてポリエステルクロスにアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)を用い、製膜厚さを表4のとおりに変更したことを除き、実施例11と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図2に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、製膜厚さを表4のとおりに変更したことを除き、実施例11と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図1に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造において、顔料の添加量を表3のとおりに変更したことを除き、実施例13と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図1に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造において、炭酸カルシウムの添加量を表3のとおりに変更し、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造において、製膜厚さを表4のとおりに変更したことを除き、実施例14と同様にして、アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)、および図1に相当する層構成のアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂組成物(a)の製造に代えて、(非アクリルグラフト)ストレート塩化ビニル系樹脂TS1300S(積水化学工業社製)と、スズ安定剤(TVS#KK8570、日東化成社製)と、低分子可塑剤DOP(フタル酸ビス(2−エチルヘキシル))と、炭酸カルシウムと、酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤(Irganox1010、BASFジャパン社製)と、滑剤(wax−OP、クラリアントケミカルズ社製)を下記の表3に示す配合量で混合して、塩化ビニル系樹脂組成物を得た。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の製造に代えて、上述の(非アクリルグラフト)塩化ビニル系樹脂組成物を用い、表4に示す条件(成形樹脂温度および製膜厚さ)としたことを除き、実施例4と同様にして塩化ビニル系樹脂シートを得た。
(1)引張破断伸びの評価
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)について、JIS K 6251−8号ダンベルを用いて、200mm/minの速度で引張試験を実施した。破断伸びはチャック間(初期30mm)の伸びとして算出した。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)について、試験温度5℃で動的粘弾性測定を行い、貯蔵弾性率を測定した。
熱融着:幅20mmに切り出したアクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)に熱風(220−300℃)を当て押し付け荷重2kgで圧着した圧着体を常温(23℃)に冷却した。冷却後に、100mm/minの速度で引張試験を実施し、破断の様子を観察した。剥離せずに破断した場合には、接着性(熱融着強度)に優れていると評価できる。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)の総厚の20%の厚みのシートサンプルを用意し、紫外線透過率(島津製作所社製分光光度計、型番UV-1800を用いて、このシートサンプルの300nm以上400nm以下の紫外線透過率の測定を行った。なお、表2において×で示した結果は、紫外線透過率が5%を超えたことを表す。
アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂シート(b)についてメタルウェザー試験機(ダイプラ・ウィンテス製)を用いて、UV照射強度75mW/cm2(ウシオ社製照度計UVD-365PD+UIT-101で測定)の条件で600時間のUV照射を行った。照射後サンプルについて引張破断伸びを評価(1)の方法により測定した。
200,200a…ポリ塩化ビニル系樹脂層(ポリ塩化ビニル系樹脂組成物の層)
210…補強層
220…ポリ塩化ビニル系樹脂組成物(強化繊維なし)の層(補強層の一方の面に積層されたポリ塩化ビニル系樹脂組成物の層、他方の面に積層されたポリ塩化ビニル系樹脂組成物の層)
310…被覆層
320…裏層(他方の面に積層された他の層)
Claims (13)
- 30重量%以上98重量%以下の(メタ)アクリル系共重合体に由来する基幹ポリマーと前記基幹ポリマーにグラフトされた2重量%以上70重量%以下の塩化ビニルモノマーまたは塩化ビニル混合モノマーに由来するグラフト鎖とを含み、かつ平均重合度が400以上2500以下である(メタ)アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂(i)を100重量部と、
熱可塑性エラストマー(ii)を10重量部以上200重量部以下と、
高分子系可塑剤(iv)を0.01重量部以上20重量部以下と、
を含むポリ塩化ビニル系樹脂組成物。 - 30重量%以上98重量%以下の(メタ)アクリル系共重合体に由来する基幹ポリマーと前記基幹ポリマーにグラフトされた2重量%以上70重量%以下の塩化ビニルモノマーまたは塩化ビニル混合モノマーに由来するグラフト鎖とを含み、かつ平均重合度が400以上2500以下である(メタ)アクリルグラフト塩化ビニル系樹脂(i)を100重量部と、
熱可塑性エラストマー(ii)を10重量部以上200重量部以下と、を含み、
厚み100μm以上のシート状に成形された場合に、総厚の20%の肉厚における300nm以上400nm以下の紫外線透過率が5%以下の紫外線バリア性を有する、ポリ塩化ビニル系樹脂組成物。 - 前記熱可塑性エラストマー(ii)が、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−(メタ)アクリル酸エステル−一酸化炭素共重合体、および塩素化ポリエチレンからなる群から選ばれる、請求項1または2に記載のポリ塩化ビニル系樹脂組成物。
- (メタ)アクリル系粒子を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載のポリ塩化ビニル系樹脂組成物。
- 前記高分子系可塑剤(iv)が、200mPa・s/25℃以上の粘度を有する、請求項1から4のいずれか1項に記載のポリ塩化ビニル系樹脂組成物。
- 厚み100μm以上のシート状に成形された場合に、総厚の20%の肉厚における300nm以上400nm以下の紫外線透過率が5%以下の紫外線バリア性を有する、請求項1および3から5のいずれか1項に記載のポリ塩化ビニル系樹脂組成物。
- 前記高分子系可塑剤(iv)が8重量部以上である、請求項1および3から6のいずれか1項に記載のポリ塩化ビニル系樹脂組成物。
- 請求項1から7のいずれか1項に記載のポリ塩化ビニル系樹脂組成物を含むポリ塩化ビニル系樹脂シート。
- 厚みが1.0mm以上5.0mm以下である、請求項8に記載のポリ塩化ビニル系樹脂シート。
- 前記ポリ塩化ビニル系樹脂組成物の層に積層された被覆層を含み、
前記被覆層が、(メタ)アクリル系樹脂、およびポリ塩化ビニル系樹脂からなる群から選ばれる樹脂を含む樹脂組成物で構成される、請求項8または9に記載のポリ塩化ビニル系樹脂シート。 - 強化繊維を含む、請求項8から10のいずれか1項に記載のポリ塩化ビニル系樹脂シート。
- 前記強化繊維を含む補強層と、前記補強層の一方の面に積層された前記ポリ塩化ビニル系樹脂組成物の層と、他方の面に積層された前記ポリ塩化ビニル系樹脂組成物の層または他の層と、を含む、請求項11に記載のポリ塩化ビニル系樹脂シート。
- 屋外に設置して用いられる施工資材である、請求項7から12のいずれか1項に記載のポリ塩化ビニル系樹脂シート。
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