JP4244052B2 - 塩化ビニル系樹脂組成物およびその成形体 - Google Patents
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Description
(A)塩化ビニル系樹脂 100質量部、
(B)無機充填剤 5〜200質量部、
(C)熱膨張性黒鉛を10〜300質量部、
(D)フッ素系樹脂を0.1〜10質量部、および
(E)リン化合物を10〜300質量部
を含有することを特徴とする熱膨張性塩化ビニル系樹脂組成物を提供する。
本発明において使用される塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニル単独重合体、塩化ビニルおよび塩化ビニルと共重合可能な単量体からなり、塩化ビニルを50重量%以上含有する共重合体である。塩化ビニルと共重合可能な単量体としては、たとえば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;アクリル酸、メタクリル酸;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル;エチレン、プロピレン等のオレフィン;アクリロニトリル;スチレン;塩化ビニリデン等が挙げられる。
(B)成分の無機充填剤としては、通常塩化ビニル系樹脂樹脂組成物に配合されるものとして公知であるものは特に制限なく使用することができ、たとえば、炭酸カルシウム、酸化チタン、シリカ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、タルク、クレー等が挙げられる。中でも、好ましいものは、炭酸カルシウムである。これらは一種単独でも2種以上でも用いてよい。
発泡成分である(C)成分の熱膨張性黒鉛は必須である。熱膨張性黒鉛としては、公知のものを特に制限なく使用することができる。該熱膨張性黒鉛は熱を受けると、含有されている化学物質等に起因してガスを発生し、その結果、リンペン状の黒鉛が膨張する。例えば、「SYZR1002」の商品名で三洋貿易製(株)から入手することができる。
(D)成分であるフッ素系樹脂は安定した成形体を得るために配合される。該成分は(A)成分100質量部当り0.1〜10質量部、好ましくは0.1〜2質量部添加される。0.1質量部未満であると、たとえば押し出し成形の場合、成形体は得られるものの、混練不十分で表面の平滑性に欠けた成形体となり易く、逆に10質量部を越えると、逆に混練の効きすぎで、成形表面が波打つ状態になるなどの点で満足できない成形体となり易い。
(E)成分のリン化合物は本発明の組成物の難燃性を高めると共に、燃焼・膨張時に炭化層を形成することにより成形体の形状保持性を高める役割をするものである。このリン化合物としては、たとえば、一般式(1)で示される窒素含有有機リン酸化合物が挙げられる。
本発明の組成物には、上述した必須の成分のほか、本発明の目的および効果を損なわない範囲で必要に応じてその他の成分を添加することができる。以下、必要に応じて添加することが望ましい成分について説明する。
可塑剤としては、塩化ビニル系樹脂組成物に通常添加される公知の可塑剤であればいずれも使用することができ、具体的には、たとえばジ−(2−エチルヘキシル)フタレート、ジイソノニルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジトリデシルフタレート、高級アルコールの混合フタレートエステル等のフタル酸誘導体;トリ−(2−エチルヘキシル)トリメリテート、トリ−(n−オクチル)トリメリテート、トリイソオクチルトリメリテート等のトリメリット酸誘導体;ジ−(2−エチルヘキシル)アジペート、ジイソノニルアジペート、ジイソデシルアジペート、高級アルコールの混合アジペートエステル等のアジピン酸誘導体;ジ−(2−エチルヘキシル)アゼレート、ジ−(2−エチルヘキシル)アゼレート、ジイソオクチルアゼレート、ジ−(n−ヘキシル)アゼレート等アゼライン酸誘導体;ジ−(2−エチルヘキシル)セバケート、ジイソオクチルセバケート等のセバシン酸誘導体;フェノール系アルキルスルホン酸エステル等のスルホン酸誘導体;エポキシ化大豆油、エポキシ化あまに油等のエポキシ誘導体;アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸等のジカルボン酸とエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等の2価アルコールの重合型エステルであるポリエステル系可塑剤等が挙げられる。これらは一種単独でもあるいは2種以上組合わせて用いてもよい。
(C)成分による発泡性を補助し増すために補助発泡剤を添加することができる。補助発泡剤としては、たとえば、アゾジカルボンアミド等のアゾ化合物、4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)等のヒドラジン化合物、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、炭酸水素ナトリウム等の重炭酸塩等を挙げられる。
本発明の組成物には必要に応じて滑剤が添加されるのが好ましい。滑剤が添加されることにより、樹脂と金属との滑り性が付与され、組成物の成形性および得られる成形品の表面性を改良するとともに、組成物と金属面の粘着を抑え、プレートアウトを抑制する効果がある。
燃焼時の発煙量を抑制するために、発煙抑制剤として、すず酸亜鉛、ヒドロキシすず酸亜鉛や、ほう酸亜鉛などを添加しても差し支えない。
本発明の組成物を成形する際の熱分解を抑制するために安定剤を添加することが好ましい。安定剤としては、Pb系、Sn系、Ba/Zn系、Ca/Zn系等の一般的に硬質塩化ビニル系樹脂に用いられるものが使用可能である。
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物を成形加工する方法としては圧縮成型、押出成形、カレンダー成形等の塩化ビニル系樹脂で一般的に用いられる成形法を使用することができる。特に、本発明の組成物は、連続生産が可能である押出成形、カレンダー成形で成形することができる利点があり、このとき良好な生産性が得られる。したがって、押出成形およびカレンダー成形が好ましく、特に押出成形が好ましい。
以下の実施例および比較例においては、下記の材料および各種配合剤を使用した。
・塩化ビニル樹脂
TK−800(信越化学工業製、平均重合度820)
TK−1300(信越化学工業製、平均重合度1300)
・熱安定剤
Ba/Zn系安定剤:RUP−14(旭電化工業製)
Ba/Zn系安定剤:AC−186(旭電化工業製)
・可塑剤
トリ−2−エチルヘキシルトリメリテート:TOTM(旭電化工業製)
・滑剤
ポリエチレン系滑剤:HIWAX 220MP(三井石油化学工業製)
エステル系滑剤:EW−100(理研ビタミン製)
・無機充填材
炭酸カルシウム:NS−400(日東粉化工業製)
・テトラフルオロエチレン樹脂
FA−500(ダイキン工業製)
・熱膨張性黒鉛
SYZR1002(三洋貿易製)
・窒素含有有機リン酸化合物
SP-703(四国化成社製)
・リン酸塩化合物(ジエチルホスフィン酸アルミニウム)
エクソリットOP-930(クラリアントジャパン社製)
各実施例および比較例において、表1に示した各材料および配合剤を表に示した配合組成で容量10Lのミキサーで撹拌・混合し、ミキサー内の樹脂温度が120℃に達した時点で排出し、得られたコンパウンドを50℃まで冷却した。
各コンパウンドを20mmφ単軸押出成形機(スクリューCR=3.0、60rpm)を用いて混練し、T−ダイ金型を用いて押出成形を行い、押出成形シート(厚さ:約1.5mm)を作製した。温度は、加熱部をホッパー側からC1、C2及びC3とすると、C1を110℃、C2を120℃、C3を130℃、金型部温度を140℃に設定し実施した。
こうして得られた成形体の諸特性を下記のようにして評価した。結果を表1に示す。
上記の成形加工における押出性を得られた成形体の目視観察により以下の基準で評価した。
エッジ部の形状、および表面の平滑性が非常によい・・◎
エッジ部の形状、および表面の平滑性がよい・・・・・○
エッジ部の形状、および表面の平滑性がやや悪い・・・△
エッジ部の形状、および表面の平滑性が悪い・・・・・×
プレートアウト性の評価は、押出終了後の押出機を解体し、シリンダー、スクリュー、金型の樹脂との接触金属面を目視観察し、プレートアウト付着物の程度を以下の基準で評価した。
プレートアウト物が全く無い・・◎
プレートアウト物が殆ど無い・・○
プレートアウト物が少しある・・△
プレートアウト物が多い・・・・×
得られた成形体から厚さ約1.5mm、1辺が2cmの正方形の試験片を切り出した。その試験片を600℃の電気炉中に放置し、膨張が完全に終了した後に取り出した。
・・膨張倍率:電気炉での処理前後の試験片の厚み方向、幅方向の長さを計測し、膨張倍率を測定した。
・・形状保持性:電気炉での処理終了後の膨張した試験片の壊れにくれさ、硬さおよび 形状を、目視および手の感触にて以下の基準で評価した。
形状保持性が非常に良い・・◎
形状保持性がよい・・○
形状保持性が悪い・・×
Claims (6)
- さらに、可塑剤を10〜100質量部を含有する請求項1に係る組成物。
- さらに、可塑剤を10〜100質量部を含有する請求項3に係る組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の組成物を成形することにより得られた成形体。
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