JP3764258B2 - Vinyl chloride resin composition and molded article thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱溶融成形加工性に優れた塩化ビニル系樹脂組成物およびその成形品に関する。
【0002】
【従来の技術】
塩化ビニル系樹脂は、各種の物理的性質および化学的性質が優れていることから、種々の分野で広く用いられている。しかしながら、この樹脂は、成形加工可能な温度と熱分解温度が接近していることから、成形加工温度領域が狭く、加工性が劣るという欠点を有している。
この問題点を解消する方法として、塩化ビニル系樹脂に可塑剤を配合し、成形可能温度領域を広げる方法が一般に行われている。しかしながら、この方法では、加熱成形時において配合する可塑剤が揮散してしまうため、充分に当初の目標を達成することが困難であり、また得られる成形品の機械的性質が低下する欠点がある。
【0003】
この欠点を改良する目的から、メタクリル酸メチルを主成分とする特定の共重合体を加工助剤として配合する方法が行われているが、近年、カレンダー成形、押し出し成形でのシート、フィルムの成形時間の短縮化(高速化)が図られ、上記加工助剤では、シート、フィルム成形中に、フローマーク、ダイラインなどが発生し、成形品の品質が損なわれるという問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の課題を背景になされたもので、加熱溶融成形加工性に優れた塩化ビニル系樹脂組成物およびその成形品を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、(A)塩化ビニル系樹脂50〜99.9重量%、
(B)芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物および必要に応じてこれらと共重合可能な他のビニル系単量体からなり、極限粘度が1.5dl/g以上、重量平均分子量/数平均分子量比が4.0以上である共重合体50〜0.1重量%、ならびに
(C)他の熱可塑性重合体0〜49.9重量%〔ただし、(A)+(B)+(C)=100重量%〕
を主成分とする塩化ビニル系樹脂組成物を提供するものである。
また、本発明は、上記塩化ビニル系樹脂組成物を、成形、好ましくは(発泡)押し出し成形、ブロー成形、射出成形、カレンダー加工、真空成形もしくは圧空成形、またはインフレーション成形してなる成形品を提供するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられる(A)塩化ビニル系樹脂とは、塩化ビニル単独重合体、または80重量%以上の塩化ビニルと20重量%以下のこれと共重合可能な他の単量体との共重合体などである。
ここで、共重合可能な他の単量体としては、エチレン、プロピレン、臭化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどが挙げられる。
本発明の組成物中における(A)塩化ビニル系樹脂の使用量は、50〜99.9重量%、好ましくは60〜99.7重量%、さらに好ましくは70〜99.5重量%である。50重量%未満では、塩化ビニル系樹脂が本来有してる機械的性質が損なわれ好ましくなく、一方、99.9重量%を超えると、樹脂の加工性の改良効果が得られない。
【0007】
次に、本発明の組成物に用いられる(B)成分は、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物および必要に応じてこれらと共重合可能な他のビニル系単量体からなる共重合体である。
ここで、芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、モノブロモスチレン、ジブロモスチレン、トリブロモスチレン、クロルスチレンなどが挙げられ、これらは1種単独で使用することも、あるいは2種以上を混合して用いることもできる。好ましくは、スチレンである。
また、シアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどが挙げられ、これらは、1種単独で使用することも、あるいは2種以上を混合して用いることもできる。好ましくは、アクリロニトリルである。
【0008】
さらに、共重合可能な他のビニル系単量体としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、アミノアクリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレートなどのアクリル酸エステル;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、アミノメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレートなどのメタクリル酸エステル;無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの不飽和酸無水物;アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和酸;マレイミド、N−メチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−(p−メチルフェニル)マレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドなどのα,β−不飽和ジカルボン酸のイミド化合物;グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有不飽和化合物;アクリルアミド、メタクリルアミドなどの不飽和カルボン酸アミド;アクリルアミン、メタクリル酸アミノメチル、メタクリル酸アミノエーテル、メタクリル酸アミノプロピル、アミノスチレンなどのアミノ基含有不飽和化合物;3−ヒドロキシ−1−プロペン、4−ヒドロキシ−1−ブテン、シス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、トランス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、3−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロペン、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシスチレンなどの水酸基含有不飽和化合物;ビニルオキサゾリンなどのオキサゾリン基含有不飽和化合物などが挙げられる。上記共重合可能な他のビニル系単量体は、1種単独で使用することも、あるいは2種以上を混合して用いることもできる。
【0009】
本発明の(B)共重合体中の芳香族ビニル化合物とシアン化ビニル化合物の使用比率は、着色性と加工性のバランスから、好ましくは、芳香族ビニル化合物/シアン化ビニル化合物=95〜50/5〜50重量%、さらに好ましくは、75〜65/25〜35重量%、特に好ましくは、73〜69/27〜31重量%である。
また、本発明の(B)共重合体中の上記共重合可能な他のビニル系単量体の割合は、0〜30重量%、好ましくは、0〜20重量%である。
【0010】
本発明の(B)共重合体は、ジメチルホルムアミドを溶媒として、30℃で測定した極限粘度〔η〕が1.5dl/g以上、好ましくは2.0dl/g以上、さらに好ましくは2.5〜10.0dl/g、特に好ましくは2.5〜5.5dl/gである。極限粘度が1.5dl/g未満では、加工性の改良効果がみられない。なお、極限粘度が高すぎると、分散不良を起こし好ましくない場合がある。
【0011】
また、本発明の(B)共重合体は、分子量分布、すなわち重量平均分子量/数平均分子量比(Mw/Mn)は4.0以上、好ましくは5.0以上、さらに好ましくは5.0〜15.0である。4.0未満では、塩化ビニル系樹脂組成物を得る際に、(B)成分の分散に長時間を要し好ましくない。また、短時間の溶融混練りの場合、(B)成分の分散が悪くなり、目的とする加工性の改良効果が少ないばかりか、得られる組成物の機械的強度が劣り好ましくない。
ここで、(B)共重合体の重量平均分子量、数平均分子量は、溶媒としてジメチルホルムアミドを用い、ゲル浸透クロマトグラフで測定し、ポリスチレン基準の分子量較正を行った値である。
【0012】
本発明の組成物における(B)共重合体の使用量は、50〜0.1重量%、好ましくは40〜0.3重量%、さらに好ましくは30〜0.5重量%である。50重量%を超えると、塩化ビニル系樹脂が本来有している機械的性質が損なわれ好ましくなく、一方、0.1重量%未満では、樹脂の改良効果が得られない。
【0013】
本発明の(B)共重合体の上記極限粘度、重量平均分子量、数平均分子量は、重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤、溶媒などの種類や量を変えることで制御することができる。また、単量体の添加方法、添加時間、さらに重合時間、重合温度などを変えることによって、制御することができる。ここで、重合方法としては、公知の重合法である乳化重合、溶液重合、懸濁重合、塊状重合、あるいはこれらを組み合わせた重合法が使用できる。
【0014】
本発明に用いられる(B)共重合体は、通常使用されるスチレン系樹脂と比較してかなり分子量の高いものであるが、このような高分子量のものを得る好ましい重合法は、乳化重合である。さらに好ましい重合法は、重合方法として乳化重合を用い、単量体成分を一括または分割添加し重合する方法である。乳化重合には、ラジカル重合開始剤、乳化剤、連鎖移動剤などが用いられる。
ラジカル重合開始剤としては、例えばクメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキシラウレイトなどの有機ハイドロパーオキサイド類からなる酸化剤と、含糖ピロリン酸鉄処方、スルホキシレート処方、含糖ピロリン酸鉄処方/スルホキシレート処方の混合処方などの還元剤との組み合わせによるレドックス系の開始剤;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩;アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−2,2′−アゾビスイソブチレート、2−カルバモイルアザイソブチロニトリルなどのアゾ化合物;ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイドなどの有機過酸化物などを挙げることができ、好ましくは過硫酸カリウムなどの水溶性開始剤である。これらのラジカル重合開始剤の使用量は、使用される単量体成分100重量部に対し、通常、0.05〜5重量部、好ましくは0.1〜3重量部程度である。
【0015】
乳化剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、コハク酸ジアルカリエステルスルホン酸ナトリウム、炭素数10〜20の脂肪族カルボン酸のナトリウム塩もしくはカリウム塩、ロジン酸のナトリウム塩もしくはカリウム塩などのアニオン系乳化剤、あるいはポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルなどのノニオン系乳化剤が挙げられ、これらは、1種単独で使用することも、あるいは2種以上を混合して用いることもできる。なお、乳化剤としては、、臨界ミセル濃度の低いものを用いる方法が好ましい。ここで、臨界ミセル濃度としては、30mmol/L以下の乳化剤が好ましく、さらに好ましくは15mmol/L以下のものである。乳化剤の使用量は、上記単量体成分100重量部に対して、通常、0.5〜5重量部である。
【0016】
連鎖移動剤としては、オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−ヘキシルメルカプタン、n−ヘキサデシルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン、t−テトラデシルメルカプタンなどのメルカプタン類、テトラエチルチウラムスルフィド、四塩化炭素、臭化エチレン、ペンタンフェニルエタンなどの炭化水素塩類、テルペン類、またはアクロレイン、メタクロレイン、アリルアルコール、2−エチルヘキシルチオグリコール、α−メチルスチレンダイマーなどが挙げられる。これら連鎖移動剤は、単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。
連鎖移動剤の使用量は、単量体成分100重量部に対し、通常、0〜1重量部用いられる。
【0017】
(B)共重合体の重合に際しては、ラジカル重合開始剤、乳化剤、連鎖移動剤などのほかに、必要に応じて各種電解質、pH調整剤などを併用して、単量体成分100重量部に対して、通常、水を100〜500重量部と、上記ラジカル重合開始剤、乳化剤、連鎖移動剤などを上記範囲内の量使用し、通常、重合温度40〜100℃、好ましくは50〜90℃、重合時間1〜10時間の条件で乳化重合される。
【0018】
本発明に用いられる(B)共重合体は、上記の乳化重合により得られるラテックスを、通常法により凝固させ、得られた粉末を水洗したのち、乾燥することによって精製される。
【0019】
次に、本発明の組成物に用いられる(C)他の熱可塑性重合体としては、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素系ゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、エチレン−α−オレフィン系ゴム、NBR、SBR、SIS、SEPS、SEBS、熱可塑性ポリウレタンなどのゴム質重合体;上記芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物および共重合可能な他のビニル系単量体の群から選ばれた少なくとも1種からなる(共)重合体であって、極限粘度が0.2〜1.0dl/gの(共)重合体、好ましくはスチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリメタクリル酸メチル、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−N−フェニルマレイミド共重合体などが挙げられる。
【0020】
また、(C)他の熱可塑性重合体としては、上記ゴム質重合体の存在下に、上記芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物および共重合可能な他のビニル系単量体の群から選ばれた少なくとも1種の単量体をグラフト重合したゴム変性熱可塑性樹脂、好ましくはABS樹脂、MBS樹脂、アクリルゴム系グラフト共重合体、シリコーンゴム系グラフト共重合体、AES樹脂、水添ゴム系グラフト共重合体などが挙げられる。
さらに、(C)他の熱可塑性重合体としては、ナイロン12、ナイロン6などのポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマーなどが挙げられる。
以上の(C)他の熱可塑性重合体は、1種単独で使用することも、あるいは2種以上を混合して用いることもできる。
【0021】
本発明の組成物における(C)他の熱可塑性重合体の使用量は、0〜49.9重量%、好ましくは0〜40重量%、さらに好ましくは0〜30重量%であり、49.9重量%を超えると、塩化ビニル系樹脂が本来有している機械的性質が損なわれ好ましくない。
【0022】
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、上記(A)〜(B)成分、あるいは(A)〜(C)成分を、通常公知の混練り機械、例えば各種押し出し機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサーなどの公知の混合機、混練り機を用い、好ましくは120〜200℃の溶融温度で、混練りすることにより得られる。
【0023】
なお、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物には、必要に応じて、公知の安定剤、可塑剤、滑剤、着色剤、木粉、紙、無機充填材、酸化防止剤、耐候(光)剤、金属粉、抗菌剤、防カビ剤、シリコーンオイル、カップリング剤などを配合することができる。
【0024】
このようにして得られる本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、優れた加工性を有することから、各種加工方法で良好な成形品を得ることができる。
特に、本発明の組成物が有効な加工法は、(発泡)押し出し成形、ブロー成形、射出成形、カレンダー加工、真空成形もしくは圧空成形、インフレーション成形である。ただし、二軸延伸法は除く。
【0025】
ここで、(発泡)押し出し成形では、パイプ、ホース、建材用シート、真空成形用シート、積層シートなどのシート類、異形物などを得ることができる。
ブロー成形では、押し出しブロー成形法、射出ブロー法、シートブロー法、コールドパリソン法などで各種成形品を得ることができる。
射出成形では、通常の成形機のほか、ガスアシスト成形、インモールド成形、二色成形、サーモエジエクト成形、サンドイッチ成形などの各種成形法で、成形品を得ることができる。
カレンダー加工では、各種肉厚のフィルム、シート、エンボス加工による表面加飾成形品を得ることができる。
真空成形には、ストレート成形、ドレープ成形、プラグアシスト成形、プラグアシスト・リバースドロー成形、エアスリップ成形、スナップバック成形、リバースドロー成形、エアクッション成形、プラグアシストエアスリップ成形、フリー成形、マッチドモールド成形、プラグリング成形、スリップ成形、接触加熱成形などがあり、各種シート、フィルム、またはエンボス加工されたシート、フィルムを用い、各種成形品を得ることができる。
インフレーション成形では、チューブ、一般フィルム、伸縮フィルム、多層フィルムなどの成形品を得ることができる。
【0026】
【実施例】
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例中の部および%は、特に断らない限り重量部および重量%である。
また、実施中、各種測定項目は、下記に従った。
【0027】
極限粘度
共重合体を、ジメチルホルムアミドに完全に溶解させ、濃度の異なる5点を作り、ウベローデ粘度管を用い、30℃の各濃度の還元粘度を測定した結果から、極限粘度〔η〕を求めた。
重量平均分子量、数平均分子量
ウォーターズ社製、ゲル浸透クロマトグラフ(GPC−244)、カラムとして東ソー(株)製、TSK−gel−GMH×1(2)、溶媒としてジメチルホルムアミド、流速0.8ml/分、温度23℃で測定し、ポリスチレン基準で較正した。
【0028】
ゲル化特性
ハーケ社製、レオコードシステム90を用い、下記条件下でゲル化時間を測定した。
測定温度 140℃
ローター回転数 30rpm
サンプル量 60g
予熱時間 5分
【0029】
押し出し成形特性
Tダイ付き押し出し機を用い、シート状成形品を押し出した。
成形品外観を目視評価し、下記の評価基準で評価した。
○;平滑で良好
×;凹凸があり、不良
【0030】
発泡押し出し成形特性
発泡剤として、アゾジカルボンアミド(ADCA)を、樹脂組成物100部に対し0.5部配合し、Tダイ付き押し出し機を用い、発泡押し出しし、シート状成形品を得た。
得られた成形品の比重と未発泡押し出しシートの比重から、発泡倍率を求めた。
【0031】
ブロー成形特性
樹脂組成物を用い、平均肉厚1.5mmのブロー成形品を得た。金型上部を切取り、最小肉厚を測定した。
【0032】
射出成形特性
樹脂組成物を用い、成形品中央にダイレクトゲートを有する平板を射出成形した。成形品表面のフローマークの状態を下記の評価基準に従って評価した。
○;フローマークがなく、外観良好
×;フローマークがあり、外観不良
【0033】
カレンダー加工特性
バンバリーミキサーでミキシングしたのち、カレンダーロール加工を行い、厚み0.5mmのシートを得た。シート表面の平滑性、フローマークを下記評価基準で目視評価した。
○;平滑なシート表面を有し、フローマークがなく良好
×;シート表面が波うち、またはフローマークがあり不良
【0034】
真空成形特性
上記カレンダー加工したシートを、エンボス加工し、絞付けを行った。このシートを用い、真空成形を行い、箱型の成形品を得た。
成形品の外観評価として、しわより、絞の流れ具合を下記の評価基準で目視評価した。
▲1▼しわより
○;しわよりがなく良好
×;しわよりがあり不良
▲2▼絞流れ
○;絞流れが少なく良好
×;絞流れが多く不良
【0035】
インフレーション成形特性
樹脂組成物を用い、インフレーション成形により、肉厚約10μmのフィルムを得た。得られたフィルムの肉厚の均一性の指標として、最大肉厚と最小肉厚の差を測定した。
【0036】
参考例1〔(A)成分の調製〕
A−1;重合度800の塩化ビニル樹脂を用いた。
A−2;重合度1,100の塩化ビニル樹脂を用いた。
参考例2〔(B)成分の調製〕
乳化剤としてステアリン酸カリウム、重合開始剤として過硫酸カリウムを用い、単量体としてスチレンとアクリロニトリル、さらに必要に応じて、メチルメタクリレートまたはn−ブチルアクリレートを用い、乳化重合法により、表1の組成、極限粘度〔η〕、重量平均分子量/数平均分子量比(Mw/Mn)の共重合体B−1〜B−8を得た。なお、〔η〕、Mw/Mnは、乳化剤、重合開始剤の使用量、単量体の添加方法を変えて、所望のものを得た。
【0037】
【表1】

Figure 0003764258
【0038】
参考例3〔(C)成分の調製〕
C−1;テクノポリマー(株)製、MBS樹脂(テクノMBS 064)を用いた。
C−2;テクノポリマー(株)製、耐熱ABS樹脂(テクノABS 545)を用いた。
C−3;テクノポリマー(株)製、AES樹脂(テクノAES W220)を用いた。
C−4;平均ゴム粒子径3,500オングストロームのポリブタジエンラテックス50部(固形分換算)の存在下に、スチレン36.5部、アクリロニトリル13.5部を乳化グラフト重合して得られたABS樹脂を用いた。
【0039】
参考例4〔その他の成分(D)の調製〕
D−1;ツガ/マツ(重量比)=50/50の100メッシュパスの木粉を用いた。
D−2;炭酸カルシウムを用いた。
D−3;塩化ビニル樹脂の安定剤として、ジ−n−オクチルスズメルカプタイドを用いた。
D−4;塩化ビニル樹脂の滑剤として、ヘンケル白水社製のLOX10L G−12を用いた。
D−5;塩化ビニル樹脂の滑剤として、ヘンケル白水社製のLOX10L G−70を用いた。
D−6;塩化ビニル樹脂の可塑剤として、TOTM(トリオクチルトリメリテート)を用いた。
【0040】
実施例1〜19、比較例1〜9
上記成分を、表2〜3に示す配合割合でヘンシェルミキサーで混合した。
ゲル化特性評価用、カレンダー加工特性評価用は、上記ヘンシェルミキサーで混合したものを用い、上記評価法で評価した。また、押し出し成形特性、発泡押し出し成形特性、ブロー成形特性、射出成形特性、カレンダー加工特性、インフレーション成形特性評価用は、上記ヘンシェルミキサーで混合したものを、バンバリーミキサーで混練りし、ペレット化しものを用い、上記の評価を行った。結果を表2〜3に示す。
【0041】
【表2】
Figure 0003764258
【0042】
【表3】
Figure 0003764258
【0043】
表2から明らかなように、本発明の組成物(実施例1〜19)は、加熱溶融成形加工性に優れている。
これに対し、表3から明らかなように、比較例1は、本発明の(B)成分のMw/Mnが本発明の範囲外で低い場合であり、ゲル化特性、押し出し成形特性、発泡押し出し成形特性、ブロー成形特性、カレンダー加工特性が劣る。
比較例2は、本発明の(B)成分の〔η〕が本発明の範囲外で低い場合であり、ゲル化特性、押し出し成形特性、発泡押し出し成形特性、ブロー成形特性、カレンダー加工特性が劣る。
比較例3は、本発明の(A)成分の使用量が本発明の範囲外で多く、(B)成分の使用量が本発明の範囲外で少ない場合であり、ゲル化特性、押し出し成形特性、発泡押し出し成形特性、ブロー成形特性、カレンダー加工特性が劣る。
【0044】
比較例4は、本発明の(B)成分のMw/Mnが本発明の範囲外のものを用いた組成物で射出成形品を得たものであり、外観が劣る。
比較例5は、本発明の(B)成分の〔η〕が本発明の範囲外で低いものを用いて得た組成物で射出成形品を得たものであり、外観が劣る。
比較例6〜9は、軟質組成物でシートを作製し、エンボス加工したシートを真空成形したものと、軟質組成物を用いてインフレーション成形でフィルムを得たものである。比較例6〜7は、本発明の(B)成分のMw/Mnが本発明の範囲外で低い場合であり、カレンダー加工特性、真空成形特性、インフレーション成形特性が劣る。また、比較例8〜9は、本発明の(B)成分の〔η〕が本発明の範囲外で低い場合であり、カレンダー加工特性、真空成形特性、インフレーション成形特性が劣る。
【0045】
【発明の効果】
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、加熱溶融成形加工性に優れており、広範囲の成形加工法で良好な成形品を得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vinyl chloride resin composition excellent in heat melt molding processability and a molded product thereof.
[0002]
[Prior art]
Vinyl chloride resins are widely used in various fields because of their excellent physical and chemical properties. However, since this resin is close to the temperature at which molding can be performed and the thermal decomposition temperature, the molding processing temperature region is narrow and the processability is inferior.
As a method for solving this problem, a method of broadening the moldable temperature range by blending a plasticizer with a vinyl chloride resin is generally performed. However, in this method, since the plasticizer to be blended is volatilized at the time of heat molding, it is difficult to sufficiently achieve the original target, and the mechanical properties of the obtained molded article are disadvantageous. .
[0003]
For the purpose of improving this defect, a method of blending a specific copolymer mainly composed of methyl methacrylate as a processing aid has been carried out, but in recent years, sheets and films are formed by calendar molding and extrusion molding. The processing time is shortened (speeded up), and the processing aid has a problem that flow marks, die lines and the like are generated during sheet and film molding, and the quality of the molded product is impaired.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in the background of the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a vinyl chloride resin composition excellent in heat melt molding processability and a molded product thereof.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to (A) 50-99.9 wt% vinyl chloride resin,
(B) An aromatic vinyl compound, a vinyl cyanide compound and, if necessary, other vinyl monomers copolymerizable therewith, have an intrinsic viscosity of 1.5 dl / g or more, weight average molecular weight / number average molecular weight 50 to 0.1% by weight of copolymer having a ratio of 4.0 or more , and (C) 0 to 49.9% by weight of other thermoplastic polymers [where (A) + (B) + (C) = 100% by weight]
It provides a vinyl chloride resin composition containing as a main component.
The present invention also provides a molded product obtained by molding, preferably (foaming) extrusion molding, blow molding, injection molding, calendering, vacuum molding or pressure molding, or inflation molding of the vinyl chloride resin composition. To do.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The vinyl chloride resin (A) used in the present invention is a vinyl chloride homopolymer or a copolymer of 80% by weight or more of vinyl chloride and 20% by weight or less of other monomers copolymerizable therewith. Such as coalescence.
Here, examples of other copolymerizable monomers include ethylene, propylene, vinyl bromide, vinylidene chloride, vinyl acetate, acrylic acid ester, and methacrylic acid ester.
The amount of (A) vinyl chloride resin used in the composition of the present invention is 50 to 99.9% by weight, preferably 60 to 99.7% by weight, and more preferably 70 to 99.5% by weight. If it is less than 50% by weight, the mechanical properties inherent in the vinyl chloride resin are impaired, which is not preferable.
[0007]
Next, the component (B) used in the composition of the present invention is a copolymer comprising an aromatic vinyl compound, a vinyl cyanide compound, and, if necessary, other vinyl monomers copolymerizable therewith. is there.
Here, examples of the aromatic vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, monobromostyrene, dibromostyrene, tribromostyrene, chlorostyrene, and the like. Alternatively, two or more kinds can be mixed and used. Styrene is preferable.
Examples of the vinyl cyanide compound include acrylonitrile and methacrylonitrile. These may be used alone or in combination of two or more. Acrylonitrile is preferred.
[0008]
Further, other copolymerizable vinyl monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, amino acrylate, hexyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, dodecyl acrylate, octadecyl acrylate. Acrylic esters such as phenyl acrylate and benzyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, amino methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, dodecyl methacrylate, octadecyl methacrylate, phenyl methacrylate Methacrylic acid esters such as benzyl methacrylate; unsaturated acid anhydrides such as maleic anhydride, itaconic anhydride and citraconic anhydride; unsaturated acids such as acrylic acid and methacrylic acid; maleimide, N-methylmaleimide and N-butylmaleimide Imide compounds of α, β-unsaturated dicarboxylic acids such as N- (p-methylphenyl) maleimide, N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide; epoxy group-containing unsaturated compounds such as glycidyl methacrylate and allyl glycidyl ether; acrylamide Unsaturated carboxylic amides such as methacrylamide; amino group-containing unsaturated compounds such as acrylic amine, aminomethyl methacrylate, amino ether methacrylate, aminopropyl methacrylate, aminostyrene; 3-hydroxy-1- Lopen, 4-hydroxy-1-butene, cis-4-hydroxy-2-butene, trans-4-hydroxy-2-butene, 3-hydroxy-2-methyl-1-propene, 2-hydroxyethyl acrylate, 2- Examples thereof include hydroxyl group-containing unsaturated compounds such as hydroxyethyl methacrylate and hydroxystyrene; oxazoline group-containing unsaturated compounds such as vinyl oxazoline. The above copolymerizable other vinyl monomers can be used singly or in combination of two or more.
[0009]
The use ratio of the aromatic vinyl compound and the vinyl cyanide compound in the copolymer (B) of the present invention is preferably an aromatic vinyl compound / vinyl cyanide compound = 95 to 50 from the balance between colorability and processability. / 5 to 50% by weight, more preferably 75 to 65/25 to 35% by weight, and particularly preferably 73 to 69/27 to 31% by weight.
Moreover, the ratio of the said other copolymerizable vinyl monomer in the (B) copolymer of this invention is 0-30 weight%, Preferably, it is 0-20 weight%.
[0010]
The (B) copolymer of the present invention has an intrinsic viscosity [η] measured at 30 ° C. using dimethylformamide as a solvent, 1.5 dl / g or more, preferably 2.0 dl / g or more, more preferably 2.5. ˜10.0 dl / g, particularly preferably 2.5 to 5.5 dl / g. When the intrinsic viscosity is less than 1.5 dl / g, the effect of improving processability is not observed. If the intrinsic viscosity is too high, poor dispersion may occur, which may be undesirable.
[0011]
The (B) copolymer of the present invention has a molecular weight distribution, that is, a weight average molecular weight / number average molecular weight ratio (Mw / Mn) of 4.0 or more, preferably 5.0 or more, more preferably 5.0 to 15.0. If it is less than 4.0 , when obtaining a vinyl chloride resin composition, it takes a long time to disperse component (B), which is not preferable. Moreover, in the case of melt kneading for a short time, the dispersion of the component (B) is deteriorated, and the effect of improving the target processability is small, and the mechanical strength of the resulting composition is inferior.
Here, the weight average molecular weight and the number average molecular weight of the copolymer (B) are values measured by gel permeation chromatography using dimethylformamide as a solvent and subjected to polystyrene-based molecular weight calibration.
[0012]
The amount of the (B) copolymer used in the composition of the present invention is 50 to 0.1% by weight, preferably 40 to 0.3% by weight, and more preferably 30 to 0.5% by weight. If it exceeds 50% by weight, the mechanical properties inherent to the vinyl chloride resin are impaired, which is not preferred. On the other hand, if it is less than 0.1% by weight, the resin improving effect cannot be obtained.
[0013]
The intrinsic viscosity, weight average molecular weight, and number average molecular weight of the (B) copolymer of the present invention can be controlled by changing the type and amount of the polymerization initiator, chain transfer agent, emulsifier, solvent and the like. Further, it can be controlled by changing the monomer addition method, addition time, polymerization time, polymerization temperature and the like. Here, as the polymerization method, a known polymerization method such as emulsion polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, bulk polymerization, or a combination of these can be used.
[0014]
The (B) copolymer used in the present invention has a considerably high molecular weight as compared with a commonly used styrenic resin, but a preferred polymerization method for obtaining such a high molecular weight is emulsion polymerization. is there. A more preferred polymerization method is a method in which emulsion polymerization is used as a polymerization method, and monomer components are added all at once or dividedly for polymerization. In the emulsion polymerization, a radical polymerization initiator, an emulsifier, a chain transfer agent and the like are used.
Examples of the radical polymerization initiator include an oxidizing agent composed of organic hydroperoxides such as cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, paramentane hydroperoxide, and t-butyl peroxylaurate, and sugar-containing iron pyrophosphate. Redox initiators in combination with reducing agents such as prescription, sulfoxylate prescription, sugar-containing iron pyrophosphate prescription / sulfoxylate prescription; persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate; Azobisiso Azo compounds such as butyronitrile, dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate, 2-carbamoylazaisobutyronitrile; organic peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, etc. Preferably persulfate Umm is a water-soluble initiator such as. The amount of these radical polymerization initiators used is usually 0.05 to 5 parts by weight, preferably about 0.1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the monomer component used.
[0015]
As an emulsifier, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, sodium diphenyl ether disulfonate, sodium succinate dialkali ester sulfonate, sodium salt or potassium salt of aliphatic carboxylic acid having 10 to 20 carbon atoms, sodium salt of rosin acid Alternatively, anionic emulsifiers such as potassium salts, and nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene alkyl esters and polyoxyethylene alkyl allyl ethers may be used. These may be used alone or in combination of two or more. Can also be used. As the emulsifier, a method using a low critical micelle concentration is preferable. Here, the critical micelle concentration is preferably an emulsifier of 30 mmol / L or less, more preferably 15 mmol / L or less. The usage-amount of an emulsifier is 0.5-5 weight part normally with respect to 100 weight part of said monomer components.
[0016]
As chain transfer agents, mercaptans such as octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-hexyl mercaptan, n-hexadecyl mercaptan, n-tetradecyl mercaptan, t-tetradecyl mercaptan, tetraethylthiuram sulfide, Examples thereof include hydrocarbon salts such as carbon tetrachloride, ethylene bromide and pentanephenylethane, terpenes, or acrolein, methacrolein, allyl alcohol, 2-ethylhexylthioglycol, α-methylstyrene dimer, and the like. These chain transfer agents can be used alone or in combination of two or more.
The amount of the chain transfer agent used is usually 0 to 1 part by weight per 100 parts by weight of the monomer component.
[0017]
(B) Upon polymerization of the copolymer, in addition to the radical polymerization initiator, emulsifier, chain transfer agent, etc., various electrolytes, pH adjusters, etc. may be used in combination as needed to make 100 parts by weight of the monomer component. On the other hand, usually 100 to 500 parts by weight of water and the above radical polymerization initiator, emulsifier, chain transfer agent and the like are used within the above ranges, and the polymerization temperature is usually 40 to 100 ° C, preferably 50 to 90 ° C. The emulsion polymerization is carried out under conditions of a polymerization time of 1 to 10 hours.
[0018]
The (B) copolymer used in the present invention is purified by coagulating the latex obtained by the above emulsion polymerization by a usual method, washing the obtained powder with water, and then drying.
[0019]
Next, (C) other thermoplastic polymer used in the composition of the present invention includes acrylic rubber, silicone rubber, fluorine rubber, butyl rubber, butadiene rubber, ethylene-α-olefin rubber, NBR, SBR, Rubber polymer such as SIS, SEPS, SEBS, thermoplastic polyurethane, etc .; at least one selected from the group of the above aromatic vinyl compounds, vinyl cyanide compounds and other copolymerizable vinyl monomers ( (Co) polymer having an intrinsic viscosity of 0.2 to 1.0 dl / g, preferably a styrene-acrylonitrile copolymer, polymethyl methacrylate, styrene-methyl methacrylate copolymer, Examples include styrene-N-phenylmaleimide copolymer.
[0020]
Further, (C) the other thermoplastic polymer is selected from the group of the aromatic vinyl compound, the vinyl cyanide compound and other copolymerizable vinyl monomers in the presence of the rubber polymer. Rubber-modified thermoplastic resin obtained by graft polymerization of at least one monomer, preferably ABS resin, MBS resin, acrylic rubber-based graft copolymer, silicone rubber-based graft copolymer, AES resin, hydrogenated rubber system Examples thereof include a graft copolymer.
(C) Other thermoplastic polymers include polyamides such as nylon 12 and nylon 6, polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide elastomers And polyester elastomer.
The above (C) other thermoplastic polymers can be used singly or as a mixture of two or more.
[0021]
The amount of (C) other thermoplastic polymer used in the composition of the present invention is 0 to 49.9% by weight, preferably 0 to 40% by weight, more preferably 0 to 30% by weight, and 49.9%. Exceeding% by weight is not preferable because the mechanical properties inherent to the vinyl chloride resin are impaired.
[0022]
In the vinyl chloride resin composition of the present invention, the components (A) to (B) or the components (A) to (C) are usually mixed with a kneading machine, for example, various extruders, Banbury mixers, kneaders, rolls. It is obtained by kneading using a known mixer such as a ribbon blender or a Henschel mixer, or a kneader, preferably at a melting temperature of 120 to 200 ° C.
[0023]
In the vinyl chloride resin composition of the present invention, known stabilizers, plasticizers, lubricants, colorants, wood powder, paper, inorganic fillers, antioxidants, weather resistance (light) agents are included as necessary. , Metal powder, antibacterial agent, antifungal agent, silicone oil, coupling agent and the like can be blended.
[0024]
Since the vinyl chloride resin composition of the present invention thus obtained has excellent processability, a good molded product can be obtained by various processing methods.
Particularly, the processing methods in which the composition of the present invention is effective are (foaming) extrusion molding, blow molding, injection molding, calendering, vacuum molding or pressure molding, and inflation molding. However, the biaxial stretching method is excluded.
[0025]
Here, in (foaming) extrusion molding, pipes, hoses, sheets for building materials, sheets for vacuum forming, laminated sheets and the like, deformed materials, and the like can be obtained.
In blow molding, various molded products can be obtained by an extrusion blow molding method, an injection blow method, a sheet blow method, a cold parison method, or the like.
In the injection molding, a molded product can be obtained by various molding methods such as gas assist molding, in-mold molding, two-color molding, thermo-eject molding, and sandwich molding, in addition to a normal molding machine.
In calendering, it is possible to obtain surface-decorated molded products by various thicknesses of films, sheets, and embossing.
For vacuum molding, straight molding, drape molding, plug assist molding, plug assist / reverse draw molding, air slip molding, snapback molding, reverse draw molding, air cushion molding, plug assist air slip molding, free molding, matched mold molding , Plug ring molding, slip molding, contact heating molding, and the like, and various molded products can be obtained using various sheets, films, or embossed sheets and films.
In inflation molding, molded articles such as tubes, general films, stretchable films, and multilayer films can be obtained.
[0026]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In addition, unless otherwise indicated, the part and% in an Example are a weight part and weight%.
During the implementation, various measurement items were as follows.
[0027]
Intrinsic viscosity The copolymer was completely dissolved in dimethylformamide to make 5 different concentrations, and the reduced viscosity of each concentration at 30C was measured using an Ubbelohde viscosity tube. η] was determined.
Weight average molecular weight, number average molecular weight manufactured by Waters, gel permeation chromatograph (GPC-244), manufactured by Tosoh Corporation as a column, TSK-gel-GMH × 1 (2), dimethylformamide as a solvent, flow rate Measured at 0.8 ml / min at a temperature of 23 ° C. and calibrated with polystyrene standards.
[0028]
Gelation characteristics Gelation time was measured under the following conditions using a Leocord system 90 manufactured by Haake.
Measurement temperature 140 ℃
Rotor speed 30rpm
Sample amount 60g
Preheating time 5 minutes 【0029】
Extrusion characteristics A sheet-like molded product was extruded using an extruder with a T-die.
The appearance of the molded product was visually evaluated and evaluated according to the following evaluation criteria.
○: smooth and good ×: uneven and defective
Foam extrusion molding characteristics 0.5 parts of azodicarbonamide (ADCA) as a foaming agent is added to 100 parts of the resin composition, and foam extrusion is performed using an extruder with a T-die to form a sheet-like molded product. Got.
The expansion ratio was determined from the specific gravity of the obtained molded product and the specific gravity of the unfoamed extruded sheet.
[0031]
Blow molding characteristics Using the resin composition, blow molded articles having an average wall thickness of 1.5 mm were obtained. The upper part of the mold was cut out and the minimum wall thickness was measured.
[0032]
Injection molding characteristics A flat plate having a direct gate at the center of the molded product was injection molded using the resin composition. The state of the flow mark on the surface of the molded product was evaluated according to the following evaluation criteria.
○: No flow mark, good appearance ×: Flow mark, poor appearance [0033]
Calendar processing characteristics After mixing with a Banbury mixer, calendar roll processing was performed to obtain a sheet having a thickness of 0.5 mm. The smoothness of the sheet surface and the flow mark were visually evaluated according to the following evaluation criteria.
○: Smooth sheet surface, good without flow mark ×: Sheet surface is wavy or has flow mark, poor
Vacuum forming characteristics The calendered sheet was embossed and drawn. Using this sheet, vacuum forming was performed to obtain a box-shaped molded product.
As an appearance evaluation of the molded product, the wrinkle flow was visually evaluated based on the following evaluation criteria from wrinkles.
▲ 1 more than wrinkles ○: good without wrinkles ×; there are wrinkles and poor ▲ 2 ▼ squeezing flow ○; good with little squeezing flow ×: many squeezing flows and poor [0035]
Inflation molding characteristics A film having a thickness of about 10 m was obtained by inflation molding using the resin composition. As an index of the thickness uniformity of the obtained film, the difference between the maximum thickness and the minimum thickness was measured.
[0036]
Reference Example 1 [Preparation of component (A)]
A-1: A vinyl chloride resin having a polymerization degree of 800 was used.
A-2: A vinyl chloride resin having a polymerization degree of 1,100 was used.
Reference Example 2 [Preparation of component (B)]
The composition of Table 1 is obtained by emulsion polymerization using potassium stearate as an emulsifier, potassium persulfate as a polymerization initiator, styrene and acrylonitrile as monomers, and further using methyl methacrylate or n-butyl acrylate as required. Copolymers B-1 to B-8 having an intrinsic viscosity [η] and a weight average molecular weight / number average molecular weight ratio (Mw / Mn) were obtained. [Η] and Mw / Mn were obtained as desired by changing the amount of emulsifier, the amount of the polymerization initiator used, and the method of adding the monomer.
[0037]
[Table 1]
Figure 0003764258
[0038]
Reference Example 3 [Preparation of component (C)]
C-1: MBS resin (Techno MBS 064) manufactured by Techno Polymer Co., Ltd. was used.
C-2: Heat-resistant ABS resin (Techno ABS 545) manufactured by Techno Polymer Co., Ltd. was used.
C-3: AES resin (Techno AES W220) manufactured by Techno Polymer Co., Ltd. was used.
C-4: ABS resin obtained by emulsion graft polymerization of 36.5 parts of styrene and 13.5 parts of acrylonitrile in the presence of 50 parts of polybutadiene latex having an average rubber particle diameter of 3,500 angstroms (in terms of solid content). Using.
[0039]
Reference Example 4 [Preparation of other component (D)]
D-1: Wood powder of 100 mesh pass of Tsuga / Pine (weight ratio) = 50/50 was used.
D-2: Calcium carbonate was used.
D-3: Di-n-octyltin mercaptide was used as a stabilizer for the vinyl chloride resin.
D-4: As a vinyl chloride resin lubricant, LOX10L G-12 manufactured by Henkel Hakusui Co., Ltd. was used.
D-5: As a lubricant for vinyl chloride resin, LOX10L G-70 manufactured by Henkel Hakusui Co., Ltd. was used.
D-6: TOTM (trioctyl trimellitate) was used as a plasticizer for the vinyl chloride resin.
[0040]
Examples 1-19, Comparative Examples 1-9
The said component was mixed with the Henschel mixer with the compounding ratio shown to Tables 2-3.
For the gelation property evaluation and the calendering property evaluation, those mixed with the Henschel mixer were used and evaluated by the evaluation method. For evaluation of extrusion molding characteristics, foam extrusion characteristics, blow molding characteristics, injection molding characteristics, calendering characteristics, and inflation molding characteristics, those mixed with the above Henschel mixer are kneaded with a Banbury mixer and pelletized. The above evaluation was performed. The results are shown in Tables 2-3.
[0041]
[Table 2]
Figure 0003764258
[0042]
[Table 3]
Figure 0003764258
[0043]
As is clear from Table 2, the compositions of the present invention (Examples 1 to 19) are excellent in heat melt molding processability.
On the other hand, as is clear from Table 3, Comparative Example 1 is a case where Mw / Mn of the component (B) of the present invention is low outside the scope of the present invention, and gelation characteristics, extrusion molding characteristics, foam extrusion characteristics Inferior molding characteristics, blow molding characteristics and calendering characteristics.
Comparative Example 2 is a case where the [η] of the component (B) of the present invention is low outside the scope of the present invention, and the gelation characteristics, extrusion molding characteristics, foam extrusion characteristics, blow molding characteristics, and calendering characteristics are inferior. .
Comparative Example 3 is a case where the amount of component (A) used in the present invention is large outside the range of the present invention, and the amount of component (B) used is small outside the range of the present invention. Inferior foam extrusion characteristics, blow molding characteristics, and calendering characteristics.
[0044]
In Comparative Example 4, an injection molded product was obtained with a composition using Mw / Mn of the component (B) of the present invention outside the range of the present invention, and the appearance was inferior.
In Comparative Example 5, an injection molded product was obtained with a composition obtained by using a component [B] having a low [η] outside the scope of the present invention, and the appearance was inferior.
In Comparative Examples 6 to 9, a sheet was prepared from a soft composition, an embossed sheet was vacuum formed, and a film was obtained by inflation molding using the soft composition. Comparative Examples 6 to 7 are cases where Mw / Mn of the component (B) of the present invention is low outside the scope of the present invention, and the calendering characteristics, vacuum forming characteristics, and inflation molding characteristics are inferior. In Comparative Examples 8 to 9, [η] of the component (B) of the present invention is low outside the scope of the present invention, and the calendering characteristics, vacuum forming characteristics, and inflation molding characteristics are inferior.
[0045]
【The invention's effect】
The vinyl chloride resin composition of the present invention is excellent in heat melt molding processability, and a good molded product can be obtained by a wide range of molding methods.

Claims (2)

(A)塩化ビニル系樹脂50〜99.9重量%、
(B)芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物および必要に応じてこれらと共重合可能な他のビニル系単量体からなり、極限粘度が1.5dl/g以上、重量平均分子量/数平均分子量比が4.0以上である共重合体50〜0.1重量%、ならびに
(C)他の熱可塑性重合体0〜49.9重量%〔ただし、(A)+(B)+(C)=100重量%〕
を主成分とする塩化ビニル系樹脂組成物。
(A) 50-99.9 wt% of vinyl chloride resin,
(B) An aromatic vinyl compound, a vinyl cyanide compound and, if necessary, other vinyl monomers copolymerizable therewith, have an intrinsic viscosity of 1.5 dl / g or more, weight average molecular weight / number average molecular weight 50 to 0.1% by weight of copolymer having a ratio of 4.0 or more , and (C) 0 to 49.9% by weight of other thermoplastic polymers [where (A) + (B) + (C) = 100% by weight]
A vinyl chloride resin composition containing as a main component.
請求項1記載の塩化ビニル系樹脂組成物を成形してなる成形品。  A molded article formed by molding the vinyl chloride resin composition according to claim 1.
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