JP5837842B2 - 塩化ビニル樹脂組成物、塩化ビニル樹脂組成物の製造方法及び成形品の製造方法 - Google Patents
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Description
(1)シリコーン樹脂縮重合体粒子Aの製造
下記の表1,2に示した配合物を表1,2に示した配合量で混合した後、ホモジナイザーを用いて8000rpmで乳化させた。次いで、重合槽内に投入し、攪拌し、続いて、重合槽内の気層部分を窒素で置換した。その後、重合槽内の温度を85℃に昇温して3時間反応させ、次に重合槽内の温度を30分かけて50℃まで低下させた後、50℃で4.5時間反応させた。その後、10%の水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを6〜8に調整し、固形分濃度約16〜20重量%のシリコーン樹脂縮重合体粒子Aを得た。
攪拌機及びジャケットを備えた反応容器(重合器)内に、スケール防止剤であるポリアリルフェノール水溶液を塗布し、下記の表1,2に示す塩化ビニルを除く配合物を一括投入した。その後、真空ポンプで反応器内の空気を排出し、更に、攪拌しながら塩化ビニルを投入した。次いで、ジャケット温度を制御して、下記の表1,2に示す重合温度にて重合を開始し、反応器内の圧力が所定圧力まで低下することで反応の終了を確認し、反応を停止した。その後、未反応の塩化ビニルを除去し、更に、脱水及び乾燥を行うことで、シリコーン樹脂縮重合体粒子Bとポリ塩化ビニルとの反応物Xを得た。
得られた反応物Xと後塩素化塩化ビニル樹脂(徳山積水工業社製「HA−58K:塩素含有率67.3wt%,重合度1000タイプ」、「HA−54H:塩素含有率65.4wt%,重合度1000タイプ」、または、「HA−54F:塩素含有率64.0wt%,重合度1000タイプ」)とを、得られる塩化ビニル樹脂組成物における後塩素化塩化ビニル樹脂とポリ塩化ビニルと粒子Bとの含有量が下記の表1,2に示す量となるように配合して、塩化ビニル樹脂組成物を得た。
反応物Xの製造の際にスケール防止剤を用いなかったとこと以外は実施例3と同様にして、反応物Xを得た。
(1)シリコーン樹脂縮重合体粒子Aの粒子径
シリコーン樹脂縮重合体粒子Aの粒子径を光散乱粒度計(光散乱粒度計DLS−7000:大塚電子社製)にて測定した。
予め重量を測定したアルミニウム製容器(重量Ag)内に、シリコーン樹脂縮重合体粒子Aを約5g(重量Bg)を秤量して入れた後、70℃で24時間乾燥した。乾燥後、アルミニウム製容器を含む残留固形分の重量を測定し(重量C)、下記式(W)により、シリコーン樹脂縮重合体粒子Aの固形分濃度を算出した。
反応物X中のポリ塩化ビニルの重合度をJIS K6720−2に準拠して測定した。なお、発生した不溶解物は濾別し、可溶解分のみを用いて測定した。
反応物X中の塩素重量含有率(Cl%)をJIS K7229に準拠して、電位差滴定法にて測定した。この塩素重量含有率(C=Cl%/100)から下記式(X)により、シリコーン樹脂縮重合体粒子Bの含有量Dを算出した。
重合器内部の付着物量を全て取りきることは困難なため、目視で相対評価した。付着物が多い順に1、2、3、4、5と判定した。判定結果の数字が大きいほど、付着物量が少ないことを示す。
塩化ビニル樹脂組成物を約10g(以下、W1gとする)を秤取し、テトラヒドロフラン(THF)100mL中で50時間攪拌混合した。その後、THFに不溶解部分を遠心分離操作により、THF溶液部分より沈降分離し、不溶解部分を70℃で一昼夜乾燥した。得られた乾燥物の重量を秤量(以下、W2gとする)し、更に塩素含有率(以下、C%とする)を定量した。これらの結果より、下記式(Y)により、シリコー樹脂縮重合体粒子Bの含有量Fを算出した。
塩化ビニル樹脂組成物における塩素重量含有率(Cl%)をJIS K7229に準拠して、電位差滴定法にて測定した。
塩化ビニル樹脂組成物100重量部に対して、有機錫系安定剤2.0重量部及びポリエチレンワックス0.5重量部を混合した樹脂材料を200℃で3分間ロール混練し、更に、205℃で3分間プレス成形して厚さ3mmのプレス板を作製した。得られたプレス板を測定試料として、JIS K7111に準拠してエッジワイズ衝撃試験片で1号試験片・Aノッチで試験片を作製し、シャルピー衝撃値を測定した。23℃の恒温槽で測定試料を12時間保管した後、23℃で測定を行った。
シャルピー衝撃値を測定する際に作製したプレス板を測定試料として、プラスチックの引張試験方法(JIS K7113)に則り、1号形試験片で10mm/分で引張降伏強さを測定した。測定温度は23℃とし、引張抗張力の単位は(MPa)とした。
シャルピー衝撃値を測定する際に作製したプレス板を測定試料として、JIS K7206(荷重5kgf)に準拠して測定した。
上記塩化ビニル樹脂組成物100重量部に、有機錫系安定剤1.0重量部及びポリエチレンワックス0.3重量部を添加し、混合した樹脂材料を用意した。この樹脂材料を195℃で3分間ロール混練し、更に、200℃で3分間プレス成形して、厚さ3mmのプレス板を作製した。得られたプレス板を2.5cm角に切り取り、端面を研磨して浸漬用サンプルを得た。予め、浸漬用サンプルの重量(Ag)を秤量した後、97%硫酸を入れたガラス容器内に、浸漬用サンプルを入れ、該浸漬用サンプルの全面が97%硫酸に漬かるように上からガラス製の落し蓋をして、密閉した。その後、浸漬用サンプルが97%硫酸に浸漬した状態で14日間放置した。14日後、浸漬サンプルを取り出し、軽く水洗した後、表面の水分を拭取って、浸漬後のサンプルの重量(Bg)を秤量した。これらの結果から下記式(Z)により、97%硫酸浸漬・重量変化率を算出した。
結果を下記の表1,2に示す。
実施例1で得られたシリコーン樹脂縮重合体粒子Aを用意した。該粒子Aと後塩素化塩化ビニル樹脂(徳山積水工業社製「HA−58K:塩素含有率67.3wt%,重合度1000タイプ」)とを、得られる塩化ビニル樹脂組成物における後塩素化塩化ビニル樹脂と粒子Aとの含有量が下記の表3に示す量となるように配合して、塩化ビニル樹脂組成物を得た。
攪拌機及びジャケットを備えた反応容器内に、下記の表3に示す塩化ビニルを除く配合物を一括投入した。その後、真空ポンプで反応器内の空気を排出し、更に、攪拌しながら塩化ビニルを投入した。次いで、ジャケット温度の制御により下記の表3に示す重合温度にて重合を開始し、反応器内の圧力が所定圧力まで低下することで反応の終了を確認し、反応を停止した。その後、未反応の塩化ビニルを除去し、更に、脱水及び乾燥を行うことで、ポリ塩化ビニルを得た。比較例2では、シリコーン樹脂縮重合体粒子Aを用いなかった。
シリコーン樹脂縮重合体粒子Aの製造及び反応物Xの製造の際に用いた配合物の種類及び配合量を下記の表3に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、反応物Xを得た。
攪拌機及びジャケットを備えた反応容器内に、下記の表3に示す塩化ビニルを除く配合物を一括投入した。その後、真空ポンプで反応器内の空気を排出し、更に、攪拌しながら塩化ビニル100重量部を投入した。次いで、ジャケット温度を制御して、内温57.5℃にて重合を開始し、反応器内の圧力が0.7MPaまで低下することで反応の終了を確認し、反応を停止した。その後、未反応の塩化ビニルを除去し、更に、脱水及び乾燥を行うことで、塩化ビニル樹脂を得た。
シリコーン樹脂縮重合体粒子Aの製造及び反応物Xの製造の際に用いた配合物の種類及び配合量を下記の表3に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、反応物Xを得た。
攪拌機及びジャケットを備えた反応容器内に、下記の表3に示す塩化ビニルを除く配合物を一括投入した。その後、真空ポンプで反応器内の空気を排出し、更に、攪拌しながら塩化ビニル100重量部を投入した。次いで、ジャケット温度を制御して、内温57.5℃にて重合を開始し、反応器内の圧力が0.7MPaまで低下することで反応の終了を確認し、反応を停止した。その後、未反応の塩化ビニルを除去し、更に、脱水及び乾燥を行うことで、塩化ビニル樹脂を得た。
比較例1で得られた塩化ビニル樹脂組成物、並びに比較例2〜4で得られた反応物X及び塩化ビニル樹脂組成物について、実施例1と同様の評価を実施した。
〔配合〕
実施例8で得られた塩化ビニル樹脂組成物を用意した。この塩化ビニル樹脂組成物と下記の表4に示す各種配合剤とを配合し、ヘンシェルミキサーで室温(23℃)から110℃まで昇温しながら混合した後、クーリングミキサーで50℃まで冷却して、配合粉を得た。
上記配合粉を用い、かつ樹脂滞留部を樹脂流路に有する押出機(成形機)を用いて、以下の押出条件で押出成形し、成形品である管を得た。
押出機:長田製作所社製、SLM50(2軸異方向コニカル押出機)
樹脂滞留部:樹脂ブレーカー、1枚、樹脂流動面クロムメッキ
金型:パイプ用金型、出口部外半径13.33mm、出口部内半径10mm、樹脂流動面クロムメッキ、3本ブリッジ
押出量:30kg/h
樹脂温度:200℃(金型入口部での温度)
回転数:20〜25rpm
金型温度:D1:190℃、D2:205℃、D3:210℃(先端平行部)
押出機出口と金型との間の樹脂流路に樹脂ブレーカーを設けずに、樹脂滞留部を有さない成形機を用いたこと以外は成形品の作製例1と同様にして、成形品である管を得た。
得られた成形品である管の断面を1000番紙ヤスリで研磨し、管肉厚部の混練レベルを目視評価した。その結果、成形品の作製例1で得られた管における混練レベルは、成形品の作製例2で得られた管における混練レベルよりも良好であることを確認した。
Claims (7)
- シリコーン樹脂縮重合体粒子と塩化ビニルモノマーとを含む材料を反応させることにより得られる反応物と、塩素化塩化ビニル樹脂とを含有し、
前記シリコーン樹脂縮重合体粒子が、下記式(1)で表される構造単位を有しかつシロキサンである第1の有機珪素化合物を50重量%以上含む材料を反応させることにより得られたシリコーン樹脂縮重合体粒子であり、
塩素含有率が56.5重量%以上、65.5重量%以下であり、
前記シリコーン樹脂縮重合体粒子に由来する粒子の含有量が、1.8重量%以上、9.0重量%以下である、塩化ビニル樹脂組成物。
- 前記シリコーン樹脂縮重合体粒子が、上記式(1)で表される構造単位を有しかつシロキサンである第1の有機珪素化合物と、下記式(2)で表される第2の有機珪素化合物と、下記式(3A)又は下記式(3B)で表される第3の有機珪素化合物とを含む混合材料を反応させることにより得られたシリコーン樹脂縮重合体粒子である、請求項1に記載の塩化ビニル樹脂組成物。
CH2=CR3−(CH2)p−SiR4q(OR5)3−q ・・・式(2)
前記式(2)中、R3は水素原子又はメチル基を表し、R4及びR5はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表し、pは0〜3の整数を表し、qは0〜2の整数を表す。
R6−Si(OR7)3 ・・・式(3A)
前記式(3A)中、R6及びR7はそれぞれ炭素数1〜3のアルキル基を表す。
Si(OR8)4 ・・・式(3B)
前記式(3B)中、R8は炭素数1〜3のアルキル基を表す。 - 前記シリコーン樹脂縮重合体粒子が、前記式(1)で表される構造単位を有しかつシロキサンである第1の有機珪素化合物100重量部と、前記式(2)で表される第2の有機珪素化合物1重量部以上、7重量部以下と、前記式(3A)又は前記式(3B)で表される第3の有機珪素化合物2重量部以上、10重量部以下とを含む混合材料を反応させることにより得られたシリコーン樹脂縮重合体粒子である、請求項2に記載の塩化ビニル樹脂組成物。
- 前記反応物は、前記シリコーン樹脂縮重合体粒子と前記塩化ビニルモノマーとの合計100重量%中、前記シリコーン樹脂縮重合体粒子の含有量が15重量%以上、75重量%以下であり、かつ前記塩化ビニルモノマーの含有量が25重量%以上、85重量%以下である材料を反応させることにより得られる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の塩化ビニル樹脂組成物。
- 前記反応物は、前記シリコーン樹脂縮重合体粒子と前記塩化ビニルモノマーとの合計100重量%中、前記シリコーン樹脂縮重合体粒子の含有量が15重量%以上、30重量%以下であり、かつ前記塩化ビニルモノマーの含有量が70重量%以上、85重量%以下である材料を反応させることにより得られる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の塩化ビニル樹脂組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の塩化ビニル樹脂組成物の製造方法であって、
シリコーン樹脂縮重合体粒子と塩化ビニルモノマーとを含む材料を反応させて、反応物を得る工程と、
前記反応物と塩素化塩化ビニル樹脂とを配合して、前記反応物と前記塩素化塩化ビニル樹脂とを含有し、かつ塩素含有率が56.5重量%以上、65.5重量%以下であり、前記シリコーン樹脂縮重合体粒子に由来する粒子の含有量が、1.8重量%以上、9.0重量%以下である塩化ビニル樹脂組成物を得る工程を備え、
前記シリコーン樹脂縮重合体粒子が、下記式(1)で表される構造単位を有しかつシロキサンである第1の有機珪素化合物を50重量%以上含む材料を反応させることにより得られたシリコーン樹脂縮重合体粒子であり、
前記シリコーン樹脂縮重合体粒子と前記塩化ビニルモノマーとを含む材料を反応させる際に、スケール防止剤を用いる、塩化ビニル樹脂組成物の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の塩化ビニル樹脂組成物を、成形機を用いて押出成形する工程を備え、
前記成形機として、樹脂が滞留する樹脂滞留部を樹脂流路に有する成形機を用いる、成形品の製造方法。
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