JP2022138979A - 塩化ビニル系樹脂管 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストを低減し、かつ、耐衝撃性を高めることができる塩化ビニル系樹脂管を提供する。【解決手段】本発明に係る塩化ビニル系樹脂管は、塩化ビニル系樹脂と、ポリオキシアルキレングリコールと、炭酸カルシウムとを含む塩化ビニル系樹脂組成物が成形された塩化ビニル系樹脂管であり、前記塩化ビニル系樹脂組成物において、前記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、前記炭酸カルシウムの含有量が10重量部以上35重量部以下であり、かつ、前記ポリオキシアルキレングリコールの含有量が0.01重量部以上0.70重量部以下であり、前記塩化ビニル系樹脂管が、前記炭酸カルシウムの二次粒子を含み、前記塩化ビニル系樹脂管において、前記炭酸カルシウムの二次粒子の平均粒子径が15μm以下である。【選択図】なし
Description
本発明は、塩化ビニル系樹脂組成物を用いた塩化ビニル系樹脂管に関する。
塩化ビニル系樹脂は、継手、管、板及び容器等の各種の成形体に加工されており、多くの分野で使用されている。上記塩化ビニル系樹脂は、機械的強度、耐候性、耐熱性及び耐薬品性に優れていることから、特に、管に好適に用いられている。
塩化ビニル系樹脂組成物及び塩化ビニル系樹脂管(塩化ビニル系樹脂成形体)の製造時に、成形性を高めるために、安定剤及び滑剤等の添加物が用いられることがある。しかしながら、安定剤及び滑剤は比較的高価であり、製造コストが増大するという課題がある。そこで、塩化ビニル系樹脂組成物及び塩化ビニル系樹脂管(塩化ビニル系樹脂成形体)の製造コストを低減するために、安価な炭酸カルシウムが充填材として用いられることがある。
以下の特許文献1には、塩化ビニル系樹脂と、立方形炭酸カルシウムとを含有する塩化ビニル系樹脂組成物が開示されている。また、上記塩化ビニル系樹脂組成物は、可塑剤を含むことが好ましい旨が記載されている。
以下の特許文献2には、平均重合度500~1500のポリ塩化ビニル系樹脂100質量部と、炭酸カルシウム10質量部~40質量部とを含む硬質ポリ塩化ビニル系成形品が開示されている。上記炭酸カルシウムについては、平均一次粒子径が0.01μm~0.3μmであり、粒子数の変動係数が15%以下である。
特許文献1,2では、塩化ビニル系樹脂組成物に炭酸カルシウムを添加することにより、製造コストをある程度低減することができる。
しかしながら、炭酸カルシウムと塩化ビニル系樹脂との相溶性が悪いため、塩化ビニル系樹脂との混合により粉砕された炭酸カルシウム粒子が、塩化ビニル系樹脂組成物中に均一に分散しにくく、組成物中で又は成形時に凝集して二次粒子となるという課題がある。塩化ビニル系樹脂管(塩化ビニル系樹脂成形体)に炭酸カルシウムの二次粒子があると、塩化ビニル系樹脂管に落下等の衝撃が加わった際に、炭酸カルシウムの二次粒子が起点となってクラックが発生することがある。すなわち、塩化ビニル系樹脂管の耐衝撃性が低くなるという課題がある。また、押出成形の混錬能力は、射出成形の混錬能力よりも高いため、押出成形では、炭酸カルシウム粒子が粉砕されやすい。結果として、押出成形では、炭酸カルシウムの粉砕粒子が凝集して二次粒子が形成されやすいので、塩化ビニル系樹脂管の耐衝撃性がより低下しやすいという課題がある。
さらに、特許文献1に記載の塩化ビニル系樹脂組成物では、可塑剤により、塩化ビニル系樹脂組成物の耐熱性及び耐衝撃性がさらに低下することがある。
また、特許文献2では、塩化ビニル系樹脂組成物中の炭酸カルシウムの粒子径が小さすぎるため、炭酸カルシウムがより一層凝集しやすく、炭酸カルシウムの二次粒子がより一層形成されやすい。結果として、塩化ビニル系樹脂成形体の耐衝撃性がより一層悪化しやすいという課題がある。
本発明の目的は、製造コストを低減し、かつ、耐衝撃性を高めることができる塩化ビニル系樹脂管を提供することである。
本発明の広い局面によれば、塩化ビニル系樹脂と、ポリオキシアルキレングリコールと、炭酸カルシウムとを含む塩化ビニル系樹脂組成物が成形された塩化ビニル系樹脂管であり、前記塩化ビニル系樹脂組成物において、前記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、前記炭酸カルシウムの含有量が10重量部以上35量部以下であり、かつ、前記ポリオキシアルキレングリコールの含有量が0.01重量部以上0.70重量部以下であり、前記塩化ビニル系樹脂管が、前記炭酸カルシウムの二次粒子を含み、前記塩化ビニル系樹脂管において、前記炭酸カルシウムの二次粒子の平均粒子径が15μm以下である、塩化ビニル系樹脂管が提供される。
本発明に係る塩化ビニル系樹脂管のある特定の局面では、前記ポリオキシアルキレングリコールが、ポリオキシプロピレングリコールである。
本発明に係る塩化ビニル系樹脂管のある特定の局面では、前記塩化ビニル系樹脂組成物において、前記炭酸カルシウム100重量部に対して、前記ポリオキシアルキレングリコールの含有量が0.1重量部以上2.0重量部以下である。
本発明に係る塩化ビニル系樹脂管のある特定の局面では、前記塩化ビニル系樹脂組成物が、有機錫系安定剤を含む。
本発明に係る塩化ビニル系樹脂管のある特定の局面では、前記塩化ビニル系樹脂管は、前記塩化ビニル系樹脂組成物の押出成形体である。
本発明に係る塩化ビニル系樹脂管は、塩化ビニル系樹脂と、ポリオキシアルキレングリコールと、炭酸カルシウムとを含む塩化ビニル系樹脂組成が成形された塩化ビニル系樹脂管である。本発明に係る塩化ビニル系樹脂管では、上記塩化ビニル系樹脂組成物において、上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、上記炭酸カルシウムの含有量が10重量部以上35重量部以下であり、かつ、上記ポリオキシアルキレングリコールの含有量が0.01重量部以上0.70重量部以下である。本発明に係る塩化ビニル系樹脂管は、上記炭酸カルシウムの二次粒子を含む。本発明に係る塩化ビニル系樹脂管において、上記炭酸カルシウムの二次粒子の平均粒子径が15μm以下である。本発明に係る塩化ビニル系樹脂管では、上記の構成が備えられているので、製造コストを低減し、かつ、耐衝撃性を高めることができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る塩化ビニル系樹脂管は、塩化ビニル系樹脂と、ポリオキシアルキレングリコールと、炭酸カルシウムとを含む塩化ビニル系樹脂組成物が成形された塩化ビニル系樹脂管である。本発明に係る塩化ビニル系樹脂管では、上記塩化ビニル系樹脂組成物において、上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、上記炭酸カルシウムの含有量が10重量部以上35重量部以下であり、かつ、上記ポリオキシアルキレングリコールの含有量が0.01重量部以上0.70重量部以下である。
本発明に係る塩化ビニル系樹脂管は、上記炭酸カルシウムの二次粒子を含む。本発明に係る塩化ビニル系樹脂管では、上記炭酸カルシウムの二次粒子の平均粒子径が15μm以下である。
本発明に係る塩化ビニル系樹脂管では、上記の構成が備えられているので、製造コストを低減し、かつ、耐衝撃性を高めることができる。
また、本発明に係る塩化ビニル系樹脂管は、上記塩化ビニル系樹脂組成物を成形することにより得られるので、塩化ビニル系樹脂と、ポリオキシアルキレングリコールと、炭酸カルシウムとを含む。本発明に係る塩化ビニル系樹脂管において、上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、上記炭酸カルシウムの含有量が10重量部以上35重量部以下であり、かつ、上記ポリオキシアルキレングリコールの含有量が0.01重量部以上0.70重量部以下であることが好ましい。
上記塩化ビニル系樹脂管は、上記塩化ビニル系樹脂組成物の成形体である。上記塩化ビニル系樹脂管は、上記塩化ビニル系樹脂組成物の押出成形体であることが好ましい。
上記塩化ビニル系樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂管を得るために用いられる。上記塩化ビニル系樹脂組成物は、押出型塩化ビニル系樹脂管を得るために好適に用いられる。上記塩化ビニル系樹脂組成物は、押出成形されることが好ましい。上記塩化ビニル系樹脂組成物は、押出成形用塩化ビニル系樹脂組成物であることが好ましい。
(塩化ビニル系樹脂組成物)
上記塩化ビニル系樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂と、ポリオキシアルキレングリコールと、炭酸カルシウムとを含む。
上記塩化ビニル系樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂と、ポリオキシアルキレングリコールと、炭酸カルシウムとを含む。
本明細書中において、上記塩化ビニル系樹脂組成物の材料における凝集していない1個の炭酸カルシウムを、炭酸カルシウムの一次粒子とする。上記炭酸カルシウムの一次粒子が粉砕された粉砕物を、炭酸カルシウムの粉砕粒子とする。上記炭酸カルシウムの一次粒子又は粉砕粒子が2個以上凝集した凝集物を、炭酸カルシウムの二次粒子とする。
以下、上記塩化ビニル系樹脂組成物に含まれる各成分等について説明する。なお、以下の塩化ビニル系樹脂組成物の説明において、上記塩化ビニル系樹脂管についても併せて説明することがある。
なお、本明細書中において、「(メタ)アクリル」は「アクリル」と「メタクリル」との一方又は双方を意味し、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート」と「メタクリレート」との一方又は双方を意味する。
<塩化ビニル系樹脂>
上記塩化ビニル系樹脂は、塩素原子を有する。上記塩化ビニル系樹脂は、塩素化塩化ビニル系樹脂であってもよく、塩素化されていない塩化ビニル系樹脂であってもよく、塩素化塩化ビニル系樹脂と塩素化されていない塩化ビニル系樹脂との混合物であってもよい。難燃性及び耐熱変形性を高める観点からは、上記塩化ビニル系樹脂は、塩素化塩化ビニル系樹脂であることが好ましい。上記塩素化塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニル系樹脂が塩素化された樹脂である。上記塩化ビニル系樹脂は、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。
上記塩化ビニル系樹脂は、塩素原子を有する。上記塩化ビニル系樹脂は、塩素化塩化ビニル系樹脂であってもよく、塩素化されていない塩化ビニル系樹脂であってもよく、塩素化塩化ビニル系樹脂と塩素化されていない塩化ビニル系樹脂との混合物であってもよい。難燃性及び耐熱変形性を高める観点からは、上記塩化ビニル系樹脂は、塩素化塩化ビニル系樹脂であることが好ましい。上記塩素化塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニル系樹脂が塩素化された樹脂である。上記塩化ビニル系樹脂は、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。
上記塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニルモノマーの単独重合体、塩化ビニルモノマーと塩化ビニルモノマーと共重合可能なビニルモノマーとの共重合体等が挙げられる。
上記塩化ビニルモノマーと共重合可能なビニルモノマーとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、及びビニルエーテル等のビニルエステル;アクリロニトリル等のシアノ基含有化合物;塩化ビニリデン、及びフッ化ビニル等のハロゲン化合物;エチレン、及びプロピレン等のオレフィン;イタコン酸、マレイン酸、及びフマル酸等のカルボキシル基含有化合物;無水マレイン酸等の非芳香族カルボン酸無水物;(メタ)アクリル酸メチル、及び(メタ)アクリル酸エチル等の(メタ)アクリル酸エステル;並びにマレイミド等のイミド化合物等が挙げられる。上記塩化ビニルモノマーと共重合可能なビニルモノマーは、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。
上記塩化ビニルモノマーの重合方法、又は上記塩化ビニルモノマーと上記塩化ビニルモノマーと共重合可能なビニルモノマーとの重合方法は特に限定されない。上記重合方法としては、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法、塊状重合法、及び沈殿重合法等が挙げられる。塩化ビニル系樹脂を効率的に得る観点からは、上記重合方法は、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法又は沈殿重合法であることが好ましい。
上記塩素化塩化ビニル系樹脂は、上記塩化ビニルモノマー、又は上記塩化ビニルモノマーと上記塩化ビニルモノマーと共重合可能なビニルモノマーとを重合させて塩化ビニル系樹脂を得た後、該塩化ビニル系樹脂を塩素化することにより得られることが好ましい。
上記塩化ビニル系樹脂の塩素化の方法は特に限定されない。上記塩化ビニル系樹脂の塩素化の方法としては、塩化ビニル系樹脂を水性溶媒中に入れて懸濁液を得た後、塩素を添加して該塩化ビニル系樹脂と塩素とを反応させる方法等が挙げられる。この塩素化反応は、加熱条件下又は光照射条件下により進行する。
得られる塩素化塩化ビニル系樹脂の熱安定性を高める観点からは、上記塩素化反応は加熱条件下で行われることが好ましい。
塩素化反応の効率を高める観点からは、上記加熱時の温度は、好ましくは65℃以上であり、好ましくは130℃以下である。
上記塩化ビニル系樹脂の塩素含有率(塩化ビニル系樹脂が塩素化塩化ビニル系樹脂である場合には、塩素化塩化ビニル系樹脂の塩素含有率)は、JIS K7229に準拠して、電位差滴定法にて求めることができる。
上記塩化ビニル系樹脂の重合度は、好ましくは500以上、より好ましくは800以上であり、好ましくは2000以下、より好ましくは1100以下、さらに好ましくは1000以下である。上記重合度が上記下限以上であると、上記塩化ビニル系樹脂管の耐久性を高め、耐衝撃性をより一層高めることができる。上記重合度が上記上限以下であると、上記塩化ビニル系樹脂及び上記塩化ビニル系樹脂組成物の溶融粘度を低くすることができるので、成形時の流動性を高めることができる。
上記塩化ビニル系樹脂組成物100重量%中及び上記塩化ビニル系樹脂管100重量%中、上記塩化ビニル系樹脂の含有量は、好ましくは65重量%以上、より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは75重量%以上であり、好ましくは95重量%以下、より好ましくは92重量%以下、さらに好ましくは91重量%以下である。上記塩化ビニル系樹脂の含有量が上記下限以上であると、上記塩化ビニル系樹脂管の接着強度を高め、耐衝撃性をより一層高めることができる。上記塩化ビニル系樹脂の含有量が上記上限以下であると、成形時の温度を高温にする必要がなくなり、成形性を良好にすることができる。
上記塩化ビニル系樹脂組成物に含まれる塩化ビニル系樹脂は粒子であることが好ましい。粒子である塩化ビニル系樹脂の粒子径は、好ましくは0.1μm以上であり、好ましくは500μm以下である。上記粒子径が上記下限以上であると、取扱い性を高めることができる。上記粒子径が上記上限以下であると、成形性を良好にすることができる。
上記塩化ビニル系樹脂の粒子径は、平均粒子径であることが好ましく、体積平均粒子径であることが好ましい。上記塩化ビニル系樹脂の体積平均粒子径は、体積基準で測定される平均径であり、50%となるメディアン径(D50)の値である。上記体積平均粒子径は、レーザー回折・散乱法等により測定可能である。
<ポリオキシアルキレングリコール>
上記ポリオキシアルキレングリコールと炭酸カルシウムとを併用することにより、上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子を、上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管中に均一に分散させることができ、上記炭酸カルシウムの二次粒子の形成を抑制することができる。
上記ポリオキシアルキレングリコールと炭酸カルシウムとを併用することにより、上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子を、上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管中に均一に分散させることができ、上記炭酸カルシウムの二次粒子の形成を抑制することができる。
上記ポリオキシアルキレングリコールとしては、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシブチレングリコール、及びポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン共重合体等が挙げられる。上記ポリオキシアルキレングリコールは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が用いられてもよい。
炭酸カルシウムの二次粒子の形成を抑制することにより、上記塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にし、耐衝撃性をより一層高める観点からは、上記ポリオキシアルキレングリコールは、ポリオキシエチレングリコール又はポリオキシプロピレングリコールであることが好ましく、ポリオキシプロピレングリコールであることがより好ましい。
炭酸カルシウムの二次粒子の形成を抑制することにより、上記塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にし、耐衝撃性をより一層高める観点からは、上記ポリオキシアルキレングリコール中のアルキレン基の炭素数は、好ましくは2以上であり、好ましくは4以下である。上記ポリオキシアルキレングリコール中のアルキレン基は、1種のみであってもよく、2種以上であってもよい。
上記ポリオキシアルキレングリコール中のアルキレン基は、側鎖を有していてもよく、有していなくてもよい。上記側鎖としては、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基等が挙げられる。上記ポリオキシアルキレングリコール中のアルキレン基の側鎖は、1種のみであってもよく、2種以上であってもよい。
上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子を上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管中により一層均一に分散させ、上記炭酸カルシウムの二次粒子の形成をより一層抑制する観点からは、上記ポリオキシアルキレングリコールは、末端にカルボキシ基を有することが好ましく、両末端にカルボキシ基を有することがより好ましい。
上記ポリオキシアルキレングリコールの分子量は、好ましくは100以上、より好ましくは2000以上、さらに好ましくは3000以上であり、好ましくは10000以下、より好ましくは8000以下、さらに好ましくは6000以下である。上記ポリオキシアルキレングリコールの分子量が上記下限以上及び上記上限以下であると、上記炭酸カルシウムの二次粒子の形成を抑制することにより、上記塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にし、耐衝撃性をより一層高めることができる。上記分子量は、数平均分子量であることが好ましい。
上記ポリオキシアルキレングリコールの分子量は、上記ポリオキシアルキレングリコールの構造式が特定できる場合は、当該構造式から算出できる分子量を意味する。また、上記ポリオキシアルキレングリコールが構造式を特定できない重合体等である場合は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定されたポリスチレン換算での重量平均分子量を意味する。
上記塩化ビニル系樹脂組成物において、上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対し、上記ポリオキシアルキレングリコールの含有量は、0.01重量部以上0.70重量部以下である。また、上記塩化ビニル系樹脂管において、上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対し、上記ポリオキシアルキレングリコールの含有量は、好ましくは0.01重量部以上、好ましくは0.70重量部以下である。上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管のそれぞれにおいて、上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、上記ポリオキシアルキレングリコールの含有量は、好ましくは0.05重量部以上、より好ましくは0.10重量部以上であり、好ましくは0.60重量部以下、より好ましくは0.56重量部以下である。上記ポリオキシアルキレングリコールの含有量が上記下限以上であると、上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子を、上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管中により一層均一に分散させることができ、上記炭酸カルシウムの二次粒子の形成を抑制することができる。結果として、塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にすることができ、かつ、耐衝撃性をより一層高めることができる。上記ポリオキシアルキレングリコールの含有量が上記上限以下であると、上記炭酸カルシウムの粉砕粒子間に存在するポリオキシアルキレングリコールが排除されにくく、上記炭酸カルシウムの粉砕粒子の凝集を防ぐことができるので、上記炭酸カルシウムの二次粒子の形成を抑制することができる。結果として、塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にすることができ、かつ、耐衝撃性をより一層高めることができる。
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管のそれぞれにおいて、上記炭酸カルシウム100重量部に対して、上記ポリオキシアルキレングリコールの含有量は、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは0.5重量部以上、さらに好ましくは0.8重量部以上である。上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管のそれぞれにおいて、上記炭酸カルシウム100重量部に対して、上記ポリオキシアルキレングリコールの含有量は、好ましくは2.0重量部以下、より好ましくは1.6重量部以下、さらに好ましくは1.4重量部以下である。上記ポリオキシアルキレングリコールの含有量が上記下限以上であると、上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子を上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管中に均一に分散させることができ、上記炭酸カルシウムの二次粒子の形成を抑制することができる。結果として、塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にすることができ、かつ、耐衝撃性をより一層高めることができる。上記ポリオキシアルキレングリコールの含有量が上記上限以下であると、上記炭酸カルシウムの粉砕粒子間に存在するポリオキシアルキレングリコールが排除され難く、上記炭酸カルシウムの凝集を防ぐことができるので、上記炭酸カルシウムの二次粒子の形成を抑制することができる。結果として、塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にすることができ、かつ、耐衝撃性をより一層高めることができる。
<炭酸カルシウム>
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管では、上記炭酸カルシウムは、充填材として作用する。
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管では、上記炭酸カルシウムは、充填材として作用する。
上記塩化ビニル系樹脂組成物の材料においては、上記炭酸カルシウムは、一次粒子として存在する。上記炭酸カルシウムの一次粒子は、塩化ビニル系樹脂組成物の作製時に、塩化ビニル系樹脂等との混合により2個以上の粒子に粉砕され、粉砕粒子となることがある。上記炭酸カルシウムの粉砕粒子は、上記炭酸カルシウムの一次粒子が粉砕されて形成される。上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子は、上記塩化ビニル系樹脂組成物中で及び成形時に凝集し、二次粒子となることがある。上記炭酸カルシウムの二次粒子は、2個以上の上記炭酸カルシウムの一次粒子又は粉砕粒子により形成される。上記炭酸カルシウムの二次粒子は、上記炭酸カルシウムの一次粒子のみにより形成されてもよく、上記炭酸カルシウムの粉砕粒子のみにより形成されてもよく、上記炭酸カルシウムの一次粒子と粉砕粒子との組み合わせにより形成されてもよい。
上記塩化ビニル系樹脂組成物は、上記炭酸カルシウムの一次粒子を含んでいてもよく、上記炭酸カルシウムの粉砕粒子を含んでいてもよく、上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子を含んでいてもよい。上記塩化ビニル系樹脂組成物は、上記炭酸カルシウムの粉砕粒子を含むことが好ましい。上記塩化ビニル系樹脂組成物中の上記炭酸カルシウムは、上記炭酸カルシウムの粉砕粒子であることが好ましい。上記塩化ビニル系樹脂組成物中で、上記炭酸カルシウム粒子は、粉砕粒子として存在することが好ましい。なお、上記炭酸カルシウムは、上記塩化ビニル系樹脂組成物中で凝集していないことが好ましい。上記塩化ビニル系樹脂組成物は、上記炭酸カルシウムの二次粒子を含まないことが好ましい。
本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記炭酸カルシウムの一次粒子の粒子径(一次粒子径)は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは0.8μm以上、さらに好ましくは1.0μm以上であり、好ましくは10μm以下、より好ましくは5.0μm以下、さらに好ましくは3.0μm以下である。
本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記炭酸カルシウムの粉砕粒子の粒子径(粉砕粒子径)は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上、さらに好ましくは0.5μm以上であり、好ましくは5.0μm以下、より好ましくは3.0μm以下、さらに好ましくは2.0μm以下である。
本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記塩化ビニル系樹脂組成物中の上記炭酸カルシウムの二次粒子の粒子径(二次粒子径)は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.5μm以上、さらに好ましくは1.5μm以上であり、好ましくは15μm以下、より好ましくは14μm以下、さらに好ましくは10μm以下である。
上記炭酸カルシウムの一次粒子径、粉砕粒子径及び二次粒子径は、平均粒子径であることが好ましく、数平均粒子径であることが好ましい。上記炭酸カルシウムの粒子径は、例えば、任意の炭酸カルシウム50個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、各炭酸カルシウムの粒子径の平均値を算出することや、粒度分布測定装置を用いて求められる。電子顕微鏡又は光学顕微鏡での観察では、1個当たりの炭酸カルシウムの粒子径は、円相当径での粒子径として求められる。電子顕微鏡又は光学顕微鏡での観察において、任意の50個の炭酸カルシウムの円相当径での平均粒子径は、球相当径での平均粒子径とほぼ等しくなる。粒度分布測定装置では、1個当たりの炭酸カルシウムの粒子径は、球相当径での粒子径として求められる。上記炭酸カルシウムの平均粒子径は、粒度分布測定装置を用いて算出することが好ましい。
上記炭酸カルシウムの一次粒子、粉砕粒子及び二次粒子は、球状であってもよく、球状以外の形状であってもよく、四角柱状、円柱状及び扁平状等の形状であってもよい。耐衝撃性をより一層高め、成形時の流動性を高める観点からは、上記炭酸カルシウムの一次粒子、粉砕粒子及び二次粒子の形状は、球状であることが好ましい。上記炭酸カルシウムの一次粒子、粉砕粒子及び二次粒子のアスペクト比は、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.5以下、さらに好ましくは1.2以下である。
上記塩化ビニル系樹脂組成物において、上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、上記炭酸カルシウムの含有量は、10重量部以上35重量部以下である。また、上記塩化ビニル系樹脂管において、上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、上記炭酸カルシウムの含有量は、好ましくは10重量部以上、好ましくは35重量部以下である。本発明では、上記の構成が備えられているので、上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管の製造コストを低減することができる。また、成形時の流動性を高めることができ、かつ、上記塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にすることができる。上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管のそれぞれにおいて、上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、上記炭酸カルシウムの含有量は、好ましくは12重量部以上、より好ましくは15重量部以上であり、好ましくは30重量部以下、より好ましくは25重量部以下である。上記炭酸カルシウムの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、製造コストをより一層低減し、かつ、耐衝撃性をより一層高めることができる。
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管は、上記炭酸カルシウム以外の充填材を含んでいてもよい。上記炭酸カルシウム以外の充填材としては、タルク等が挙げられる。
<他の成分>
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管には、必要に応じて、各種の添加剤を用いてもよい。上記添加剤としては、安定剤、熱安定化助剤、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、光安定剤、顔料、難燃剤及び可塑剤等が挙げられる。上記添加剤は、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。
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管には、必要に応じて、各種の添加剤を用いてもよい。上記添加剤としては、安定剤、熱安定化助剤、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、光安定剤、顔料、難燃剤及び可塑剤等が挙げられる。上記添加剤は、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。
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管は、安定剤を含むことが好ましい。上記安定剤としては、有機錫系安定剤、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、及びバリウム-カドミウム系安定剤等が挙げられる。上記安定剤は、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。
上記安定剤は、熱安定剤であることが好ましい。
塩化ビニル系樹脂の分解を抑制し、また、塩化ビニル系樹脂の分解時に発生する塩化水素を捕捉する観点からは、上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管は、有機錫系安定剤を含むことが好ましく、有機錫系熱安定剤を含むことがより好ましい。また、有機錫系安定剤の使用により、塩化ビニル系樹脂管の外観が良好になる。
上記有機錫系安定剤としては、錫メルカプト系安定剤、錫マレート系安定剤、及び錫カルボキシレート系安定剤等が挙げられる。上記錫メルカプト系安定剤としては、モノアルキル錫メルカプト、ジアルキル錫メルカプト、モノアルキル錫メルカプトポリマー、ジアルキル錫メルカプトポリマー、モノアルキル錫メルカプトサルファイド、及びジアルキル錫メルカプトサルファイド等が挙げられる。上記ジアルキル錫メルカプトとしては、ジメチル錫メルカプト、ジブチル錫メルカプト、及びジオクチル錫メルカプト等が挙げられる。上記錫マレート系安定剤としては、モノアルキル錫マレート、ジアルキル錫マレート、モノアルキル錫マレートポリマー、及びジアルキル錫マレートポリマー等が挙げられる。上記ジアルキル錫マレートとしては、ジブチル錫マレート、及びジオクチル錫マレート等が挙げられる。上記ジアルキル錫マレートポリマーとしては、ジブチル錫マレートポリマー、及びジオクチル錫マレートポリマー等が挙げられる。上記錫カルボキシレート系安定剤としては、モノアルキル錫カルボキシレート、及びジアルキル錫カルボキシレート等が挙げられる。上記ジアルキル錫カルボキシレートとしては、ジブチル錫ラウレート等が挙げられる。上記有機錫系安定剤は、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。
上記塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にする観点からは、上記有機錫系安定剤は、錫メルカプト系安定剤であることが好ましく、ジアルキル錫メルカプトであることが好ましく、ジオクチル錫メルカプトであることがより好ましい。
上記鉛系安定剤としては、三塩基性硫酸鉛、四塩基性硫酸鉛、塩基性亜硫酸鉛、二塩基性亜燐酸鉛、二塩基性フタル酸鉛、三塩基性マレイン酸鉛、二塩基性ステアリン酸鉛、及び塩基性亜硫酸亜燐酸等が挙げられる。
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管のそれぞれにおいて、上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、上記有機錫系安定剤の含有量は、好ましくは0.2重量部以上、より好ましくは0.3重量部以上、さらに好ましくは0.4重量部以上である。また、上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管のそれぞれにおいて、上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、上記有機錫系安定剤の含有量は、好ましくは3.0重量部以下、より好ましくは2.0重量部以下、さらに好ましくは1.8重量部以下である。上記有機錫系安定剤の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、熱安定性を高め、塩化ビニル系樹脂管の耐熱性を高めることができる。
上記熱安定化助剤としては特に限定されず、例えば、エポキシ化大豆油、リン酸エステル、ポリオール、ハイドロタルサイト、及びゼオライト等が挙げられる。上記熱安定化助剤は、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。
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管は、滑剤を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管は、滑剤を含むことが好ましい。
上記滑剤としては、内部滑剤、及び外部滑剤が挙げられる。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特に限定されず、ブチルステアレート、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、エポキシ大豆油、グリセリンモノステアレート、ステアリン酸、及びビスアミド等が挙げられる。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特に限定されず、ポリエチレン系滑剤、エステル系滑剤、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、及びモンタン酸ワックス等が挙げられる。上記滑剤は、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。
成形時に塩化ビニル系樹脂組成物と金属面(金型)との滑りを良くする観点からは、上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管は、ポリエチレン系滑剤を含むことが好ましく、ポリエチレン系滑剤とエステル系滑剤とを含むことがより好ましい。
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管が上記ポリエチレン系滑剤を含む場合に、以下の含有量を満たすことが好ましい。上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、上記ポリエチレン系滑剤の含有量は、好ましくは0重量部を超え、より好ましくは0.1重量部以上、さらに好ましくは0.5重量部以上であり、好ましくは10重量部以下、より好ましくは2重量部以下、さらに好ましくは1重量部以下である。上記ポリエチレン系滑剤の含有量が上記下限及び上記上限を満たすと、上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子を、上記塩化ビニル系樹脂組成物中及び上記塩化ビニル系樹脂管に均一に分散させることができる。結果として、成形時の流動性を高め、かつ、上記塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にすることができる。また、成形時に塩化ビニル系樹脂組成物と金属面(金型)との滑りを良くすることができ、上記塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にすることができる。
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管は、上記ポリエチレン系滑剤と、上記ポリエチレン系滑剤以外の滑剤とを含んでいてもよい。
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管が上記ポリエチレン系滑剤と上記ポリエチレン系滑剤以外の滑剤とを含む場合に、以下の含有量を満たすことが好ましい。上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、上記ポリエチレン系滑剤と上記ポリエチレン系滑剤以外の滑剤との合計の含有量(滑剤の合計の含有量)は、好ましくは0重量部を超え、より好ましくは0.2重量部以上、さらに好ましくは0.4重量部以上である。上記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、上記ポリエチレン系滑剤と上記ポリエチレン系滑剤以外の滑剤との合計の含有量(滑剤の合計の含有量)は、好ましくは2.0重量部以下、より好ましくは1.5重量部以下、さらに好ましくは1.2重量部以下である。上記ポリエチレン系滑剤と上記ポリエチレン系滑剤以外の滑剤との合計の含有量が上記下限及び上記上限を満たすと、上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子を、上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管中に均一に分散させることができ、上記炭酸カルシウムの二次粒子の形成を抑制することができる。結果として、成形時の流動性を高め、かつ、上記塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にすることができる。また、成形時に塩化ビニル系樹脂組成物と金属面(金型)との滑りを良くすることができ、上記塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にすることができる。
上記加工助剤としては、特に限定されない。上記加工助剤としては、アクリル系加工助剤等が挙げられる。上記アクリル系加工助剤としては、重量平均分子量が10万~200万である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等が挙げられ、具体的には、n-ブチルアクリレート-メチルメタクリレート共重合体、及び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。上記加工助剤は、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。
上記衝撃改質剤としては特に限定されず、メタクリル酸メチル-ブタジエン-スチレン共重合体(MBS)、塩素化ポリエチレン、及びアクリルゴム等が挙げられる。上記衝撃改質剤は、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。
上記耐熱向上剤としては特に限定されず、α-メチルスチレン系、及びN-フェニルマレイミド系樹脂等が挙げられる。上記耐熱向上剤は、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。
上記酸化防止剤としては特に限定されず、フェノール系酸化防止剤等が挙げられる。上記酸化防止剤は、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。
上記紫外線吸収剤としては特に限定されず、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、及びシアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。上記紫外線吸収剤は、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。
上記光安定剤としては特に限定されず、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。上記光安定剤は、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。
上記顔料としては特に限定されず、有機顔料及び無機顔料が挙げられる。上記有機顔料としては、アゾ系有機顔料、フタロシアニン系有機顔料、スレン系有機顔料、及び染料レーキ系有機顔料等が挙げられる。上記無機顔料としては、酸化物系無機顔料、クロム酸モリブデン系無機顔料、硫化物・セレン化物系無機顔料、及びフェロシアニン化物系無機顔料等が挙げられる。透明性をより一層高める観点からは、上記塩化ビニル系樹脂組成物は、上記顔料を含まないことが好ましい。
上記可塑剤は、成形時の加工性を高める目的で添加されていてもよい。可塑剤の添加により成形品の耐熱性が低下することがあるため、可塑剤の添加量は少ない方が好ましい。上記可塑剤としては特に限定されず、ジブチルフタレート、ジ-2-エチルヘキシルフタレート、及びジ-2-エチルヘキシルアジペート等が挙げられる。上記可塑剤は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。
(塩化ビニル系樹脂管の他の詳細)
上記塩化ビニル系樹脂管は、上記塩化ビニル系樹脂組成物を用いて形成される。上記塩化ビニル系樹脂組成物は、上記塩化ビニル系樹脂管を得るために用いることができる。上記塩化ビニル系樹脂管は、上記塩化ビニル系樹脂組成物を成形することにより得られる。上記塩化ビニル系樹脂管は、上記塩化ビニル系樹脂組成物の成形体である。上記塩化ビニル系樹脂管は、上記塩化ビニル系樹脂組成物の押出成形体であることが好ましい。
上記塩化ビニル系樹脂管は、上記塩化ビニル系樹脂組成物を用いて形成される。上記塩化ビニル系樹脂組成物は、上記塩化ビニル系樹脂管を得るために用いることができる。上記塩化ビニル系樹脂管は、上記塩化ビニル系樹脂組成物を成形することにより得られる。上記塩化ビニル系樹脂管は、上記塩化ビニル系樹脂組成物の成形体である。上記塩化ビニル系樹脂管は、上記塩化ビニル系樹脂組成物の押出成形体であることが好ましい。
上記塩化ビニル系樹脂管では、上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子を均一に分散させることができる。結果として、上記塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にすることができる。
なお、上記塩化ビニル系樹脂組成物中の上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子の一部は、組成物中で又は成形時に凝集することがある。上記塩化ビニル系樹脂管では、上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子の一部が凝集している。上記塩化ビニル系樹脂管(上記塩化ビニル系樹脂組成物の成形体)は、上記炭酸カルシウムの二次粒子を含む。上記塩化ビニル系樹脂管では、上記炭酸カルシウムの一次粒子、粉砕粒子及び二次粒子が存在していてもよい。上記塩化ビニル系樹脂管は、上記炭酸カルシウムの二次粒子のみを含んでいてもよく、一次粒子及び二次粒子を含んでいてもよく、粉砕粒子及び二次粒子を含んでいてもよく、一次粒子、粉砕粒子及び二次粒子を含んでいてもよい。
上記塩化ビニル系樹脂管では、上記炭酸カルシウムの二次粒子の粒子径(二次粒子径)が15μm以下である。上記塩化ビニル系樹脂管中の上記炭酸カルシウムの二次粒子の粒子径は、好ましくは1.0μm以上、より好ましくは1.5μm以上、さらに好ましくは2.0μm以上であり、好ましくは13μm以下、より好ましくは10μm以下、さらに好ましくは8.0μm以下、特に好ましくは5.0μm以下である。上記炭酸カルシウムの二次粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、上記塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にすることができ、かつ、耐衝撃性をより一層高めることができる。
上記炭酸カルシウムの二次粒子の粒子径は、数平均粒子径であることが好ましい。上記炭酸カルシウムの二次粒子の粒子径は、例えば、以下の方法で測定することができる。ダイヤモンドカッターを用いて上記塩化ビニル系樹脂管を切断し、走査型電子顕微鏡で断面を観察する。画像解析ソフトを用いて、単位面積中に存在する炭酸カルシウムの二次粒子の粒子径の平均値を求める。上記ダイヤモンドカッターとしては、マキタ社製「マルノコ盤 モデル 2711」等が挙げられる。
なお、例えば、3つの炭酸カルシウムの一次粒子で1つの二次粒子が構成されている場合に、この二次粒子において、二次粒子となっている上記炭酸カルシウムの一次粒子の個数は3とカウントする。例えば、3つの炭酸カルシウムの粉砕粒子で1つの二次粒子が構成されている場合に、この二次粒子において、二次粒子となっている上記炭酸カルシウムの粉砕粒子の個数は3とカウントする。
上記塩化ビニル系樹脂管は、単層管であってもよく、多層管であってもよい。
上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管の材料の混合方法は、特に限定されない。上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管の材料は、一括混合されてもよく、複数の材料が事前に混合されてもよい。上記塩化ビニル系樹脂組成物及び上記塩化ビニル系樹脂管の製造方法では、上記炭酸カルシウム(一次粒子)及び上記ポリオキシアルキレングリコールが事前に混合されることが好ましい。上記炭酸カルシウム及び上記ポリオキシアルキレングリコールが事前に混合されると、上記炭酸カルシウムの表面に上記ポリオキシアルキレングリコールが分散し、上記炭酸カルシウムの一次粒子及び粉砕粒子の凝集を防ぐことができる。結果として、上記塩化ビニル系樹脂組成物中で及び成形時に上記炭酸カルシウムが二次粒子となることを抑制することができるので、上記塩化ビニル系樹脂管の外観を良好にすることができ、かつ、耐衝撃性をより一層高めることができる。上記炭酸カルシウム及び上記ポリオキシアルキレングリコールは、例えば、ミキサーを用いて混合することができる。
成形に用いる成形機としては特に限定されず、例えば、スクリュー式押出成形機、単軸押出機、二軸異方向パラレル押出機、二軸異方向コニカル押出機、及び二軸同方向押出機等が挙げられる。上記スクリュー式押出成形機では、シリンダー内に充填した塩化ビニル系樹脂組成物が、金型で成形された後にスクリュー先端部から押し出され、水槽により冷却されることで、塩化ビニル系樹脂管(塩化ビニル系樹脂成形体)が形成される。上記成形機を用いて成形するとき、賦形する金型、及び樹脂温度等は、特に限定されない。
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。本発明は以下の実施例のみに限定されない。
以下の材料を用意した。
(塩化ビニル系樹脂)
塩化ビニル系樹脂(大洋塩ビ社製「TS-1000R」、重合度:1000)
塩化ビニル系樹脂(大洋塩ビ社製「TS-1000R」、重合度:1000)
(ポリオキシアルキレングリコール)
ポリオキシプロピレングリコール(BYK社製「DISPERPLAST 1180」、分子量:3.2×103)
ポリオキシプロピレングリコール(BYK社製「DISPERPLAST 1180」、分子量:3.2×103)
(炭酸カルシウム)
炭酸カルシウム(丸尾カルシウム社製「スーパー#1700」、一次粒子の平均粒子径:1.9μm)
炭酸カルシウム(丸尾カルシウム社製「スーパー#1700」、一次粒子の平均粒子径:1.9μm)
(滑剤)
ポリエチレン系滑剤(三井化学社製「HW2203A」、酸価:30)
エステル系滑剤(エメリーオレオ社製「G15」)
ポリエチレン系滑剤(三井化学社製「HW2203A」、酸価:30)
エステル系滑剤(エメリーオレオ社製「G15」)
(安定剤)
有機錫系安定剤(勝田化工社製「KM-19D-2」)
有機錫系安定剤(勝田化工社製「KM-19D-2」)
(実施例1)
炭酸カルシウム10重量部と、ポリオキシプロピレングリコール0.15重量部とを、小型粉砕機(三庄インダストリー社製「ロータリークラッシャー NR-04A型」)に添加し、30000rpmで5分間混合し、前混合組成物を得た。前混合組成物中では、炭酸カルシウムの粉砕粒子が形成されていた。得られた前混合組成物と、塩化ビニル系樹脂100重量部と、有機錫系安定剤1.6重量部と、ポリエチレン系滑剤0.5重量部と、エステル系滑剤0.5重量部とを、回転混合器(カワタ社製「20Lスーパーミキサー」)に添加した。次いで、スチームを入れて回転数1500rpmで回転混合させ、105℃まで昇温させた後、スチームを止め、冷却水を流して回転混合させ、50℃まで冷却し、塩化ビニル系樹脂組成物を得た。
炭酸カルシウム10重量部と、ポリオキシプロピレングリコール0.15重量部とを、小型粉砕機(三庄インダストリー社製「ロータリークラッシャー NR-04A型」)に添加し、30000rpmで5分間混合し、前混合組成物を得た。前混合組成物中では、炭酸カルシウムの粉砕粒子が形成されていた。得られた前混合組成物と、塩化ビニル系樹脂100重量部と、有機錫系安定剤1.6重量部と、ポリエチレン系滑剤0.5重量部と、エステル系滑剤0.5重量部とを、回転混合器(カワタ社製「20Lスーパーミキサー」)に添加した。次いで、スチームを入れて回転数1500rpmで回転混合させ、105℃まで昇温させた後、スチームを止め、冷却水を流して回転混合させ、50℃まで冷却し、塩化ビニル系樹脂組成物を得た。
得られた塩化ビニル系樹脂組成物について、2軸異方向パラレル押出機(長田製作所社製「SLM50」)を用いて、以下の条件で、塩化ビニル系樹脂管(押出成形体)を作製した。得られた塩化ビニル系樹脂管は、長さ40cm、外径60mm、厚み4.3mmであった。塩化ビニル系樹脂管中では、炭酸カルシウムの二次粒子が形成されていた。
[押出条件]
金型:パイプ用金型(口径50A)
全体押出量:20kg/h
樹脂温度:190℃(金型入口部での温度)
金型:パイプ用金型(口径50A)
全体押出量:20kg/h
樹脂温度:190℃(金型入口部での温度)
(実施例2~4、比較例1~4及び参考例1)
配合成分の種類及び配合量を下記の表1~2に示すようにしたこと以外は、実施例1と同様にして、塩化ビニル系樹脂組成物及び塩化ビニル系樹脂管を作製した。
配合成分の種類及び配合量を下記の表1~2に示すようにしたこと以外は、実施例1と同様にして、塩化ビニル系樹脂組成物及び塩化ビニル系樹脂管を作製した。
(評価)
(1)炭酸カルシウムの二次粒子の平均粒子径
得られた塩化ビニル系樹脂管をダイヤモンドカッター(マキタ社製「マルノコ盤 モデル 2711」)を用いて長さ3mmに切り出し、走査型電子顕微鏡(JEOL社製「JSM-6510A」)を用いて断面を観察した。画像解析ソフト(ImageJ)を用いて、任意の1cm2中に存在する炭酸カルシウムの二次粒子の円相当径の平均値を求め、二次粒子の平均粒子径とした。
(1)炭酸カルシウムの二次粒子の平均粒子径
得られた塩化ビニル系樹脂管をダイヤモンドカッター(マキタ社製「マルノコ盤 モデル 2711」)を用いて長さ3mmに切り出し、走査型電子顕微鏡(JEOL社製「JSM-6510A」)を用いて断面を観察した。画像解析ソフト(ImageJ)を用いて、任意の1cm2中に存在する炭酸カルシウムの二次粒子の円相当径の平均値を求め、二次粒子の平均粒子径とした。
(2)耐衝撃性
得られた塩化ビニル系樹脂管について、落錘試験機(日本電産シンポ社製「TS-001」)及び質量3kgの平底形の重錘を用いて、JIS K6743の附属書JAに準拠して落錘衝撃試験(耐衝撃試験)を実施した。JIS K7211に準拠して、0℃における50%衝撃破壊高さを算出し、炭酸カルシウムを含有していない参考例1の50%衝撃破壊高さに対する割合(%)を、衝撃強度維持率とした。塩化ビニル系樹脂管の耐衝撃性を、以下の基準で判定した。以下の衝撃強度維持率は、50%以上であることが好ましい。
得られた塩化ビニル系樹脂管について、落錘試験機(日本電産シンポ社製「TS-001」)及び質量3kgの平底形の重錘を用いて、JIS K6743の附属書JAに準拠して落錘衝撃試験(耐衝撃試験)を実施した。JIS K7211に準拠して、0℃における50%衝撃破壊高さを算出し、炭酸カルシウムを含有していない参考例1の50%衝撃破壊高さに対する割合(%)を、衝撃強度維持率とした。塩化ビニル系樹脂管の耐衝撃性を、以下の基準で判定した。以下の衝撃強度維持率は、50%以上であることが好ましい。
[耐衝撃性の判定基準]
○○:衝撃強度維持率が、80%以上
○:衝撃強度維持率が、60%以上80%未満
△:衝撃強度維持率が、50%以上60%未満
×:衝撃強度維持率が、50%未満
○○:衝撃強度維持率が、80%以上
○:衝撃強度維持率が、60%以上80%未満
△:衝撃強度維持率が、50%以上60%未満
×:衝撃強度維持率が、50%未満
配合組成及び結果を下記の表1~2に示す。
実施例1~4の塩化ビニル系樹脂管では、炭酸カルシウムの二次粒子の平均粒子径が15μm以下であった。結果として、実施例1~4の塩化ビニル系樹脂管では、衝撃強度維持率の低下を防ぐことができ、耐衝撃性に優れている。また、実施例1~4の塩化ビニル系樹脂管では、炭酸カルシウムが特定の含有量で含まれているため、製造コストを低減することができる。
なお、炭酸カルシウムを含有していない参考例1では、炭酸カルシウムの二次粒子が形成されないため耐衝撃性には優れているが、炭酸カルシウムを含有している実施例1~4に比べて、製造コストが高い。
Claims (5)
- 塩化ビニル系樹脂と、ポリオキシアルキレングリコールと、炭酸カルシウムとを含む塩化ビニル系樹脂組成物が成形された塩化ビニル系樹脂管であり、
前記塩化ビニル系樹脂組成物において、前記塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、前記炭酸カルシウムの含有量が10重量部以上35重量部以下であり、かつ、前記ポリオキシアルキレングリコールの含有量が0.01重量部以上0.70重量部以下であり、
前記塩化ビニル系樹脂管が、前記炭酸カルシウムの二次粒子を含み、
前記塩化ビニル系樹脂管において、前記炭酸カルシウムの二次粒子の平均粒子径が15μm以下である、塩化ビニル系樹脂管。 - 前記ポリオキシアルキレングリコールが、ポリオキシプロピレングリコールである、請求項1に記載の塩化ビニル系樹脂管。
- 前記塩化ビニル系樹脂組成物において、前記炭酸カルシウム100重量部に対して、前記ポリオキシアルキレングリコールの含有量が0.1重量部以上2.0重量部以下である、請求項1又は2に記載の塩化ビニル系樹脂管。
- 前記塩化ビニル系樹脂組成物が、有機錫系安定剤を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の塩化ビニル系樹脂管。
- 前記塩化ビニル系樹脂組成物の押出成形体である、請求項1~4のいずれか1項に記載の塩化ビニル系樹脂管。
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WO2024070506A1 (ja) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 日本ゼオン株式会社 | 塩化ビニル樹脂組成物、塩化ビニル樹脂成形体および積層体 |
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2021
- 2021-03-11 JP JP2021039171A patent/JP2022138979A/ja active Pending
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