JPH09216965A

JPH09216965A - 発泡成形用塩化ビニル系樹脂組成物

Info

Publication number: JPH09216965A
Application number: JP8048128A
Authority: JP
Inventors: Yoji Tanaka; 洋二田中; Hikonobu Shima; 彦信嶋
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1996-02-09
Publication date: 1997-08-19
Anticipated expiration: 2016-02-09
Also published as: JP3642097B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐熱変形性に優れた、発泡セル状態及び表面
性状の良い発泡成形品を与える、加工性の良い塩化ビニ
ル系樹脂組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）塩化ビニル系樹脂２０〜６０重量
部と（Ｂ）塩素含有量６０〜７０重量％の塩素化塩化ビ
ニル樹脂８０〜４０重量部の合計１００重量部の樹脂
に、（Ｃ）ポリメチルメタクリレート系加工助剤０．５
〜３０重量部及び（Ｄ）有機並びに無機発泡剤を配合し
てなる発泡成形用塩化ビニル系樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形加工性良く、
かつ耐熱変形性が良好で、均一微細な発泡セルと平滑な
表面を有する発泡成形品を与えることのできる発泡成形
用塩化ビニル系樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル系樹脂は良好な物理的、化学
的性質を有しているので多岐の用途に供されている。建
材、建具、家具等の木材に代る用途の押出発泡成形品
は、ポリメチルメタクリレート系加工助剤の存在下で有
機発泡剤と無機発泡剤を併用することにより均一微細な
セルと滑らかな成形品表面を実現して可能になった（特
公昭６３−９５４０）。しかし、日当りの良い場所での
戸枠や出窓枠では、特に夏の強い日射しにより熱変形を
起こし易い問題を有していた。また、浴室での建材用途
においてシャワー等により６０〜９０℃の高温水が頻繁
にかかると、変形を起こす危険性があった。発泡成形樹
脂製品の耐熱性の改善法としては、塩化ビニル樹脂より
耐熱性の大きな塩素化塩化ビニル樹脂を用いて低級アル
コールを発泡剤とする発泡押出成形法が提案されている
（特開昭５３−６４２７６号、特開昭５３−６６９６３
号、特開昭５３−７９９５９号各公報等）。しかし、こ
れらの方法による成形品は、発泡倍率２５〜５０倍の高
倍率にて主として温水配管や蒸気配管に接する用途に用
いて保温目的を達成するものの、成形品表面は荒れてス
キン層のないものであり、発泡セルも粗大なセルが多く
て大きさが不均一であり、釘止めやビス止めの利きが悪
くて建材には向かないものである。また、塩化ビニル樹
脂にメタクリル酸エステル系樹脂を添加して微細な重炭
酸塩のみを発泡剤として熱安定性を改良した微細な発泡
体を得る塩化ビニル系樹脂組成物が提案された（特開平
６−９８１３号公報）。しかし、これによっても得られ
る成形品は均一微細なセルの実現が困難であり、また、
耐熱変形性は依然として解決されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐熱変形性
が改善された、均一微細なセルと美麗な表面を有する発
泡成形品を与える加工性の良い塩化ビニル系樹脂組成物
を提供することを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、塩化ビニル系樹
脂と塩素化塩化ビニル樹脂とを併用し、更にポリメチル
メタクリレート系加工助剤及び有機発泡剤並びに無機発
泡剤を配合して発泡成形することにより上記の目的が達
成されることを見出し、この知見に基づいて発明を完成
するに至った。すなわち、本発明は、（１）（Ａ）塩化ビニル系樹脂２０〜６０重量部と
（Ｂ）塩素含有量６０〜７０重量％の塩素化塩化ビニル
樹脂８０〜４０重量部の合計１００重量部の樹脂に、
（Ｃ）ポリメチルメタクリレート系加工助剤０．５〜３
０重量部及び（Ｄ）有機並びに無機発泡剤を配合してな
る発泡成形用塩化ビニル系樹脂組成物、（２）塩化ビニル系樹脂（Ａ）の平均重合度が４００〜
１２００である請求項１記載の発泡成形用塩化ビニル系
樹脂組成物、（３）塩素化塩化ビニル樹脂が、平均重合度４００〜１
２００で、塩素含有率が６２〜６８重量％のものである
請求項１又は請求項２記載の発泡成形用塩化ビニル系樹
脂組成物、を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明における（Ａ）成分の塩化
ビニル系樹脂には、塩化ビニル単独重合体のほか、塩化
ビニルを主成分とするこれと共重合可能な単量体との共
重合体が用いられる。かかる共重合可能な単量体として
は、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステ
ル類；エチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等
のビニルエーテル類；アクリル酸、メタクリル酸、アク
リル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸２−
ヒドロキシプロピル等の（メタ）アクリル酸及びその誘
導体；マレイン酸、フマル酸、マレイン酸モノメチル等
の不飽和二塩基酸及びその誘導体；スチレン、α−メチ
ルスチレン等の芳香族ビニル化合物；アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物；塩
化ビニリデン、臭化ビニリデン等のビニリデン化合物；
プロピレン、ブテン等のα−オレフィン類等が挙げられ
る。これらの単量体は共単量体として単独でも、２種以
上組合わせて用いても良い。（Ａ）成分の塩化ビニル系
樹脂の平均重合度（ＪＩＳＫ６７２１による）は４
００〜１２００が好ましく、より好ましくは５００〜８
００である。平均重合度が４００より小さいと発泡倍率
が上がりにくい傾向があり、１２００より大きいと発泡
セルの大きさが不均一になる虞れがある。平均粒径は８
０〜２００μｍのものが好ましく用いられる。

【０００６】本願発明において（Ｂ）成分として用いら
れる塩素化塩化ビニル樹脂は、平均粒径８０〜１５０μ
ｍのものが好ましい。平均重合度は４００〜１２００、
好ましくは５００〜８００のものである。平均重合度が
４００より小さいと成形品の機械的強度を低下させる傾
向があり、また、１２００より大きいと溶融粘度が高く
なり発泡倍率を上げにくくなる。塩素化塩化ビニル樹脂
の塩素含有率は６０〜７０重量％、好ましくは６２〜６
８重量％である。塩素含有率が６０重量％より小さいと
耐熱変形性向上効果が小さく、７０重量％より大きいと
溶融粘度が高くなり発泡成形がしにくくなる。

【０００７】本発明において塩化ビニル系樹脂（Ａ）と
塩素化塩化ビニル樹脂（Ｂ）とを重量比で（Ａ）／
（Ｂ）＝２０／８０〜６０／４０の範囲で、好ましくは
３５／６５〜５０／５０の範囲で使用する。塩化ビニル
系樹脂と塩素化塩化ビニル樹脂の重量比の値が２０／８
０り小さいと発泡成形の加工性が悪くなり、また、６０
／４０より大きいと耐熱変形性向上効果が小さい。

【０００８】本発明組成物の（Ｃ）成分のポリメチルメ
タクリレート系加工助剤としては、メタクリル酸メチル
単独重合体のほか、これと共重合可能な単量体、即ち、
アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸エト
キシエチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタク
リル酸２−ヒドロキシプロピル、アクリロニトリル、酢
酸ビニル等の１種又は２種以上との共重合体であってメ
タクリル酸メチルを５０重量％以上、好ましくは８０重
量％以上有するものが用いられる。（Ｃ）成分のポリメ
チルメタクリレート系加工助剤として、特公平５−３８
０１４号公報に開示されているメタクリル酸エステル系
重合体、即ち、粒子の内部がメタクリル酸メチルとアク
リル酸エステルの共重合体で、その外側をメタクリル酸
メチル単独の重合体またはメタクリル酸メチル主体の共
重合体で被覆した樹脂のような二段構造の樹脂粒子であ
ってもよい。（Ｃ）成分として用いられるポリメチルメ
タクリレート系加工助剤は、その０．１ｇｒを溶解した
クロロホルム溶液１００ｍｌの２５℃における比粘度が
０．１０〜１．００であることが好ましく、０．２０〜
０．８０の範囲であるとより好ましい。上記比粘度の値
が０．１０未満の場合は発泡成形品の表面が粗れる傾向
があり、また、１．００を越えると均一溶融化に時間を
要する虞れがある。

【０００９】（Ｃ）成分のポリメチルメタクリレート系
加工助剤は、塩化ビニル系樹脂と塩素化塩化ビニル樹脂
の溶融粘度特性を改良し、発泡セルの膜強度を保持して
破壊され難くする作用を有する。（Ｃ）成分の使用量
は、前記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の樹脂合計１００重
量部当り０．５〜３０重量部、好ましくは１〜２０重量
部である。使用量が０．５重量部未満であると、発泡時
の膜強度の保持力が弱く、発泡セルは破壊され易い。ま
た、使用量が３０重量部を越えると溶融粘度が高くな
り、発熱が大きくなって樹脂の熱劣化を起こし易くなっ
たり、発泡セルの大きさが不均一になり易い。

【００１０】（Ｄ）成分の発泡剤としては、熱分解型の
有機発泡剤と熱分解型の無機発泡剤とが併用される。該
有機発泡剤の例としては、Ｎ，Ｎ′−ジニトロソペンタ
メチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−Ｎ，Ｎ′−
ジニトロソテレフタルアミド等のニトロソ化合物；アゾ
ジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等のア
ゾ化合物；ベンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ′−
オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）およびト
ルエンスルホニルヒドラジド等のヒドラジド類等が挙げ
られる。上記有機発泡剤に熱分解型の無機発泡剤である
重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニ
ウム等から選択される発泡剤を併用する。熱分解型の有
機及び無機発泡剤を併用することにより、均一微細な発
泡セルと、滑らかで光沢があり硬度の高い表面層を有す
る発泡成形品が得られる。発泡剤の使用量は、発泡剤の
種類、加工条件の選択に伴って適宜決めることができる
が、通常前記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の樹脂合計１０
０重量部当り有機発泡剤は０．０５〜１．０重量部が好
ましく、より好ましくは０．１〜０．５重量部であり、
無機発泡剤は、０．１〜５．０重量部が好ましく、より
好ましくは０．５〜３．０重量部である。有機発泡剤及
び無機発泡剤使用量が各々０．０５．重量部及び０．１
重量部未満の場合は有効な発泡倍率が得られ難い。ま
た、有機発泡剤を１．０重量部を越えて添加すると組成
物の熱安定性が悪化する虞れがあり、無機発泡剤を５．
０重量部より多く用いると微細な発泡セルが生成し難い
傾向がある。

【００１１】本発明組成物には、上記の各成分に加え
て、通常の塩化ビニル系樹脂の加工時に用いられる熱安
定剤や滑剤のほか、紫外線吸収剤、耐衝撃強化剤、顔
料、可塑剤、帯電防止剤等が適宜添加される。成形方法
は特に制限がないが、通常押出成形法が用いられる。

【００１２】本発明の態様をいかに記す。（１）（Ａ）塩化ビニル系樹脂２０〜６０重量部と
（Ｂ）塩素含有量６０〜７０重量％の塩素化塩化ビニル
樹脂８０〜４０重量部の合計１００重量部の樹脂に、
（Ｃ）ポリメチルメタクリレート系加工助剤０．５〜３
０重量部及び（Ｄ）有機並びに無機発泡剤を配合してな
る発泡成形用塩化ビニル系樹脂組成物。（２）塩化ビニル系樹脂（Ａ）の平均重合度が４００〜
１２００である上記（１）記載の発泡成形用塩化ビニル
系樹脂組成物。（３）塩素化塩化ビニル樹脂（Ｂ）が、平均重合度４０
０〜１２００で、塩素含有率が６２〜６８重量％のもの
である上記（１）又は（２）記載の発泡成形用塩化ビニ
ル系樹脂組成物。（４）ポリメチルメタクリレート系加工助剤（Ｃ）がメ
タクリル酸メチルを５０重量％以上含有し、かつその
０．１ｇｒを溶解したクロロホルム溶液１００ｍｌの２
５℃における比粘度が０．１０〜１．００である上記
（１）〜（３）記載のいずれかの発泡成形用塩化ビニル
系樹脂組成物。（５）塩素化塩化ビニル樹脂（Ｂ）の塩素含有量が６２
〜６８重量％である上記（１）〜（４）記載のいずれか
の発泡成形用塩化ビニル系樹脂組成物。（６）ポリメチルメタクリレート系加工助剤（Ｃ）が
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計１００重量部あたり１
〜２０重量部である上記（１）〜（５）記載のいずれか
の発泡成形用塩化ビニル系樹脂組成物。（７）（Ｄ）成分の有機並びに無機発泡剤を、（Ａ）成
分及び（Ｂ）成分の合計１００重量部あたりそれぞれ
０．０５〜１．０重量部及び０．１〜５．０重量部配合
されてなる上記（１）〜（６）記載のいずれかの発泡成
形用塩化ビニル系樹脂組成物。（８）塩化ビニル系樹脂（Ａ）と塩素化塩化ビニル樹脂
（Ｂ）の使用比率が重量比で２０／８０〜６０／４０で
ある上記（１）〜（７）記載のいずれかの発泡成形用塩
化ビニル系樹脂組成物。

【００１３】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明を説
明するが、本発明はこれにより限定されるものではな
い。各配合成分の配合量は特記のない限り重量基準であ
る。発泡成形品の特性を下記の方法により調べた。１）発泡セル状態成形品の切断面を光学顕微鏡にて観察し、下記のランク
で評価する。Ａ：セルの径が１２０μｍ以下の微細でかつ均一な状態
である。Ｂ：破壊されて粗くなったセルが散見される。Ｃ：破壊されて粗くなったセルが多い。２）表面性状成形品の表面を目視及び指触し、下記のランクで評価す
る。Ａ：滑らかＢ：若干鮫肌Ｃ：鮫肌３）真比重及び成形品比重ＪＩＳＫ７１１２による水中置換法で測定。４）発泡倍率上記測定による比重の値を用い、下式により求める。発泡倍率＝真比重／成形品比重５）耐熱性ＪＩＳＫ７２０７により、Ｂ法、４．６ｋｇｆ／ｃ
ｍ² 荷重たわみ温度で測定。

【００１４】実施例表１又は表２に示す配合の諸成分をヘンシェルミキサー
で均一に混合し、得られた組成物を用いて下記の条件に
より押出発泡成形を行った。成形品の特性を表１又は表
２に示す。

【００１５】押出機シリンダー径：４０ｍｍφ スクリュウ：Ｌ／Ｄ＝２２、ＣＲ＝２．４、回
転数＝２５ｒｐｍ設定温度：Ｃ₁＝１４０℃、Ｃ₂＝１５０
℃、Ｃ₃＝１６０℃、Ｃ₄ ＝１７０℃、Ｈ＝１７０℃、
Ｄ＝１７０℃ ダイス形状；１０×１０ｍｍ角ランド長さ：１００ｍｍ

【００１６】

【表１】

【００１７】注＊１ＺＥＳＴ１０３ＥＰ７、新第一塩ビ（株）製、塩
化ビニルホモ重合体、平均重合度６８０＊２ニカテンプＴ−２４１、日本カーバイド工業
（株）製、塩素含有量６４．５重量％、平均重合
度６００＊３ハイブレンＢ４０３、日本ゼオン（株）製、メチ
ルメタクリレート含有量約９０重量％の共重合体、比粘
度（０．１ｇ溶解させたクロロホルム溶液１００ｍｌよ
り試料を採り２５℃で測定）０．７８＊４アゾジカルボンアミド＊５重炭酸ナトリウム＊６炭酸カルシウムＣＣＲ、白石カルシウム（株）製＊７カルシウム／亜鉛／錫系複合安定剤＊８ポリエチレンワックス

【００１８】

【表２】

【００１９】注記は表１に同じ。

【００２０】本発明の要件を備えた組成物を用いて成形
した実施例１〜５では、十分な発泡倍率を有し、発泡セ
ル状態及び表面性状が良好で、かつ耐熱性が７６〜８４
℃（一般の塩化ビニル樹脂では比較例３のように、６６
℃程度）に向上した成形品が得られた。塩素化塩化ビニ
ル樹脂の配合割合が本発明の規定より多いと、成形品の
耐熱性は向上するものの、発泡倍率、発泡セル状態及び
成形品表面性状が悪くなった（比較例１）。逆に、塩化
ビニル樹脂の割合が規定より多いと、又は塩素か塩化ビ
ニル樹脂を併用しないと、発泡セル状態及び成形品表面
性状は良いものの、耐熱性が不十分であった（比較例２
又は比較例３）。ポリメチルメタクリレート系加工助
剤、有機発泡剤又は無機発泡剤のいずれかを欠いた配合
であると、得られる成形品は発泡セル状態、成形品表面
性状、発泡倍率及び耐熱性のバランスが崩れてどれかに
不具合のあるものになった（比較例４〜６）。実施例１
〜５と比較例３を対比すると、耐熱性を除く各特性が略
同じであるので、本発明組成物は従来の塩化ビニル樹脂
組成物と同様な成形加工性の良さを持つことが判る。

【００２１】

【発明の効果】本発明組成物を用いることにより、従来
の塩化ビニル樹脂と同様な成形加工性の良さを持ちなが
ら、十分な発泡倍率を有し、発泡セル状態及び表面性状
が良好で、かつ耐熱性がの向上した成形品の得られる、
押出発泡成形が可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）塩化ビニル系樹脂２０〜６０重量
部と（Ｂ）塩素含有量６０〜７０重量％の塩素化塩化ビ
ニル樹脂８０〜４０重量部の合計１００重量部の樹脂
に、（Ｃ）ポリメチルメタクリレート系加工助剤０．５
〜３０重量部及び（Ｄ）有機並びに無機発泡剤を配合し
てなる発泡成形用塩化ビニル系樹脂組成物。
【請求項２】塩化ビニル系樹脂（Ａ）の平均重合度が
４００〜１２００である請求項１記載の発泡成形用塩化
ビニル系樹脂組成物。
【請求項３】塩素化塩化ビニル樹脂が、平均重合度４
００〜１２００で、塩素含有率が６２〜６８重量％のも
のである請求項１又は請求項２記載の発泡成形用塩化ビ
ニル系樹脂組成物。