JP2021116379A - 塩素含有樹脂組成物 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
従来よりパイプや継手の着色剤には、カーボンとチタンを用いたグレー顔料が使用されていたが、夏場のパイプ温度上昇による曲りを防止する目的で、有機系黒顔料を使用する技術が開示されている(特許文献1参照)。
本発明の塩素含有樹脂組成物は、Fe−Cr系及びFe−Co−Cr系から選ばれる少なくとも1種の無機顔料と、塩素含有樹脂100重量部に対して、鉛系安定剤、有機スズ系安定剤から選択される少なくとも1種の安定剤0.1〜10重量部と、酸化ポリエチレンワックス0.01〜5重量部とを含むことを特徴とする。
以下に、本発明の塩素含有樹脂組成物を構成する各成分について順に説明する。
本発明において塩素含有樹脂としては、塩素原子を含む樹脂(重合体)である限り特に限定されないが、塩化ビニル系樹脂が好ましい。これにより、柔軟性や難燃性に優れる成形体が得られる。
塩化ビニル系樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリエチレン等の単独重合体;塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−エチレン共重合体、塩化ビニル−プロピレン共重合体、塩化ビニル−スチレン共重合体、塩化ビニル−イソブチレン共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−ウレタン共重合体、塩化ビニル−アクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−スチレン−無水マレイン酸共重合体、塩化ビニル−スチレン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−ブタジエン共重合体、塩化ビニル−イソプレン共重合体、塩化ビニル−塩素化プロピレン共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−マレイン酸エステル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−マレイミド共重合体等の共重合体;等が挙げられる。なお、塩素含有樹脂と塩素非含有樹脂とのブレンド品を使用してもよいし、また塩化ビニル系樹脂を得るための重合方法は特に限定されない。
本発明の塩素含有樹脂組成物は、Fe−Cr系及びFe−Co−Cr系から選ばれる少なくとも1種の鉄系の無機顔料を含む。
塩素含有樹脂組成物が含む顔料として鉄系の無機顔料を用いることで、顔料の色の変化やメタメリズムを抑制することができる。
Fe−Cr系無機顔料としては、例えばBlack 6340、Black 6350(アサヒ化成工業社製、何れも商品名)等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
Fe−Co−Cr系無機顔料としては、例えばBlack 9590(大日本精化社製、商品名)等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
アルキル基の炭素数が6〜20のアルキルアルコキシシラン化合物としては、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、デシルトリメトキシシランが好ましい。
その他の顔料としては、酸化チタン、カーボンブラック等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
その他の顔料の含有量は、塩素含有樹脂100重量部に対して、0.01〜10重量部であることが好ましい。より好ましくは、5重量部以下であり、更に好ましくは、1重量部以下である。
本発明の塩素含有樹脂組成物は、鉛系安定剤及び有機スズ系安定剤から選択される少なくとも1種の安定剤を塩素含有樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部含む。
これらの安定剤を含むことで、塩素含有樹脂組成物が耐水性、耐候性に優れ、加工時の熱安定性にも優れたものとなる。
本発明の塩素含有樹脂組成物は、塩素含有樹脂100重量部に対して、0.01〜5重量部の酸化ポリエチレンワックスを含む。
酸化ポリエチレンワックスを含むことで塩素含有樹脂組成物中での鉄系無機顔料の分散性を良好にし、プレートアウトを効果的に抑制することができる。酸化ポリエチレンワックスの含有量が0.01重量部未満であると、プレートアウト抑制効果が不十分となる。一方、5重量部を超えると、本来の加工性(ゲル化特性)を損なってしまう可能性がある。
酸化ポリエチレンワックスの酸価は、ASTM D−1386に準拠して測定することができる。
酸化ポリエチレンワックスの密度は、ASTM D−1505に準拠して測定することができる。
酸化ポリエチレンワックスの融点は、ASTM D−3418に準拠して測定することができる。
酸化ポリエチレンワックスの140℃での粘度は、B型粘度計により測定することができる。
本発明の塩素含有樹脂組成物は、更に過塩素酸含有ハイドロタルサイト、過塩素酸金属塩等の過塩素酸化合物を含むことが好ましい。無機顔料を含む塩素含有樹脂組成物に過塩素酸化合物を含むことで、耐水性、耐候性に更に優れたものとなる。
過塩素酸金属塩としては、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム等の過塩素酸アルカリ金属塩;過塩素酸マグネシウム、過塩素酸バリウム、過塩素酸カルシウム等の過塩素酸アルカリ土類金属塩等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
{(Mg)x(Zn)y}(Al)z(OH)2(An−)x/n・mH2O (1)
(式中、An−は、n価の層間アニオンを表す。x、y及びzは、0<x<1、0≦y<1、0.2≦z≦0.4、x+y+z=1を満たす数であって、かつx+yとzとの比{(x+y)/z}は2.0以上、3.0以下である。n及びmは、それぞれ1≦n≦4、及び、0≦mを満たす数である。)で表されるものである。これにより、塩素含有樹脂組成物の耐熱性や熱安定性がより向上する。
ここで、y=0であるものは、Mg/Al系ハイドロタルサイトと称され、0<yであるものは、亜鉛変性ハイドロタルサイトと称される。本発明では、これらのいずれも好適に使用できる。
ハイドロタルサイトの吸油量は、JIS K5101−13−1(2004年:精製あまに油法)に準拠して測定することができる。
本発明の塩素含有樹脂組成物は更に、充填剤を含むことが好ましい。これにより、成形品の寸法安定性や成形品の強度が向上するので、成形体用途に好ましい樹脂組成物となる。
本発明の塩素含有樹脂組成物は更に、必要に応じてその他の成分を含んでもよい。例えば、耐熱助剤、滑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、架橋助剤、可塑剤等の各種添加剤が挙げられる。添加剤はそれぞれ特に限定されないが、例えば、耐熱助剤としてはジペンタリスリトール等の多価アルコール化合物や、エポキシ樹脂等のエポキシ化合物が挙げられ、滑剤としてはステアリン酸モノグリセライド、パルミチン酸モノグリセライド、ステアリン酸、パルミチン酸、脂肪酸エステル系ワックス、酸化ポリエチレンワックス以外のポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられ、紫外線吸収剤としてはベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、芳香族ベンゾエート系化合物等が挙げられ、酸化防止剤としてはフェノール系化合物等が挙げられ、架橋助剤としてはトリメチロールプロパントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられ、可塑剤としてはジオクチルフタレート(DOP)やトリオクチルトリメリテート(TOTM)、ジオクチルアジペート(DOA)等が挙げられる。
本発明の塩素含有樹脂組成物は、メタメリズムや色変化の発生が起こりにくく、プレートアウトも抑制された組成物であるから、パイプやパイプ継手等に成形して好適に用いることができる。このような、本発明の塩素含有樹脂組成物を用いてなる成形体もまた、本発明の1つである。
成形体の形状は特に限定されず、板状、シート状、フィルム状、膜状等の平面形状の他、ひも状、棒状、ペレット状、管状等のいずれの形状であってもよい。
後述の表1に記載する原料は以下のとおりである。
[塩素含有樹脂]
塩化ビニル系樹脂(ポリ塩化ビニル):新第一塩ビ社製、ZEST1000Z(重合度1000)
Fe−Cr系黒色顔料:アサヒ化成工業社製、BLACK6350(化学組成:Chromium Greeen−Black Hematite)に対し、3%のメチルハイドロジェンポリシロキサン処理をしたもの
酸化チタン:堺化学工業社製R−3L
酸化ポリエチレンワックスA:三井化学社製、ハイワックス4052E(酸価20mgKOH/g)
酸化ポリエチレンワックスB:INNOSPEC社製、VISCOWAX253(酸価14〜18mgKOH/g)
酸化ポリエチレンワックスC:三井化学社製、ハイワックス220MP(酸価1mgKOH/g)
ステアリン酸鉛:堺化学工業社製、SL−1000
三塩基性硫酸鉛:堺化学工業社製、TL−7000
過塩素酸型ハイドロタルサイト:協和化学社製、アルカマイザー5
重質炭酸カルシウム:備北粉化工業社製、ソフトン1200
ステアリン酸:日油社製、粉末ステアリン酸さくら
脂肪族エステル系ワックス:理研ビタミン社製、リケスターSL−02
非酸化ポリエチレンワックス:中国精油社製、ポリレッツ200EL
ポリプロピレンワックス:三洋化成工業社製、ビスコール550−P
20Lヘンシェルミキサーに表1に記載のとおりに各成分を添加し、80℃まで撹拌混合して塩素含有樹脂組成物を調製した。得られた塩素含有樹脂組成物について、以下の方法によりプレートアウト性、加工性の評価を行った。結果を表1に示す。
<プレートアウト性>
塩素含有樹脂組成物のコンパウンドを、冷却機能を備えた吸引サイジング(成形品の表面性を平滑にする装置)を有するラボ押出機(東洋精機社製、コニカル2D20C型)にて使用し、10時間連続してパイプを押出成形し、一定の長さ毎に切断して、パイプ成形品を得た。押出条件は以下のように設定した。
シリンダー温度は原料投入口に近い位置からシリンダー温度1:190℃、シリンダー温度2:185℃、シリンダー温度3:180℃とし、アダプター金型温度を165℃、金型1を180℃、金型2を210℃とし、金型1,2はパイプ成形用金型を使用した。
押出成形開始から所定の時間経過後に金型を取り外し、樹脂組成物と接触していた面の付着物の量を目視で確認し、以下の基準で評価した。
◎:金型2の内面局所的に極少量付着または付着物なし。
〇:金型2の内面局所的に少量付着。
△:金型2の内面全体に少量付着。
×:金型2の内面全体にまんべんなく大量付着。
<加工性>
ラボプラストミル(東洋精機製作所製4C150)を用い、以下の条件にて塩素含有樹脂組成物のゲル化性を評価し、比較例1配合の塩素含有樹脂組成物のゲル化時間を基準に差異を評価することで加工性評価を行った。
ゲル化性評価条件:
予熱時間30秒としたラボプラストミルに75gの試料を充填し、170℃、ローター回転数50rpmの条件で混練し、ゲル化時間を測定した。ゲル化時間は、混錬トルクがピークになるまでの時間とした。
◎:基準と比較し差が極少ない。
〇:基準と比較し差が少ない。
△:基準と比較し差がある。
×:基準と比較し差が大きい。
また、酸化ポリエチレンワックスを用いた実施例1〜5では顔料のプレートアウト抑制効果に優れることに加え、加工性も良好であることが確認された。中でも酸化ポリエチレンワックスB、Cを用いた実施例2〜5は、酸化ポリエチレンワックスAを用いた実施例1に比し、加工性により優れることが確認された。
Claims (7)
- 塩素含有樹脂と、Fe−Cr系及びFe−Co−Cr系から選ばれる少なくとも1種の無機顔料とを含む塩素含有樹脂組成物であって、
該塩素含有樹脂組成物は、塩素含有樹脂100重量部に対して、鉛系安定剤及び有機スズ系安定剤から選択される少なくとも1種の安定剤0.1〜10重量部と、
酸化ポリエチレンワックス0.01〜5重量部を含むことを特徴とする塩素含有樹脂組成物。 - 前記酸化ポリエチレンワックスは、酸価が1〜20mgKOH/gであることを特徴とする請求項1に記載の塩素含有樹脂組成物。
- 前記無機顔料は、シリコーン化合物及び/又はシラン化合物で表面処理されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の塩素含有樹脂組成物。
- 前記シリコーン化合物は、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、環状ジメチルポリシロキサンから選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の塩素含有樹脂組成物。
- 更に充填剤を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の塩素含有樹脂組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の塩素含有樹脂組成物を用いてなることを特徴とする成形体。
- パイプまたはパイプ継手であることを特徴とする請求項6に記載の成形体。
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