JPH09291124A - 耐衝撃性硬質塩化ビニル系樹脂管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐衝撃性と引張強度が共に優れた耐衝撃性硬質
塩化ビニル管に関する。 【解決手段】アクリル系共重合体の存在下で、塩化ビニ
ル単独若しくは塩化ビニルを主成分とするラジカル重合
性モノマーを重合させて得られた塩化ビニル系樹脂組成
物を成形して得られる耐衝撃性硬質塩化ビニル系樹脂管
であって、２３℃に於けるシャルピー衝撃値（ノッチ付
き）が９０〜１４０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ² で、且つ、２３
℃に於ける引張強度が４４７〜６００ｋｇ／ｃｍ² の強
度であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐衝撃性と引張強
度が共に優れた耐衝撃性硬質塩化ビニル系樹脂管（以
下、ＨＩＶＰと呼ぶ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】本来、塩化ビニル系樹脂は、機械的強
度、耐候性、耐薬品性に於いて優れた材料であるため、
硬質塩化ビニル管をはじめ多くの用途に用いられてい
る。しかし、耐衝撃性に於いて、欠点を有するため、種
々の改良方法が提案されてきた。塩化ビニル系樹脂の耐
衝撃性を向上させる方法として、一般的には、塩化ビニ
ル系樹脂に塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、アクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、メ
チルメタクリレート−ブタジエン−スチレン（ＭＢ
Ｓ）、アルキルメルカプタン変性ＭＢＳ（特公昭５１−
２５０６２号公報）などのゴム系樹脂を耐衝撃性改良剤
としてブレンドする方法が広く知られている。

【０００３】しかし、上記耐衝撃性改良剤を塩化ビニル
系樹脂にブレンドすると、一般に、引張強度が低下し、
特に、高性能の耐衝撃性を獲得するには、耐衝撃性改良
剤の組成の衝撃吸収性能の高いグレードを採用したり、
ブレンド量を増加させる必要があるので、耐衝撃性硬質
塩化ビニル管のＪＩＳ Ｋ６７４２に規定されている引
張強度を満足できない程、低下してしまう欠陥がある。
即ち、耐衝撃性を高度に上げることは、該塩化ビニル系
樹脂組成物の中の柔軟なゴム成分の割合を増加させるこ
とになり、引張強度が必然的に低下してしまう。元来、
耐衝撃性と引張強度とは相互に矛盾する関係にある。実
際に使用されるＨＩＶＰは、両者をバランス良く調和さ
せ、両者の性能を共に、規格以上に向上させる必要があ
るが、充分に満足できる状態ではなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な問題点を解決し、高性能の耐衝撃性と高い引張強度と
をバランス良く保有したＨＩＶＰ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】本願の請求項１に記載の
発明（以下、第１発明という）の耐衝撃性硬質塩化ビニ
ル管は、アクリル系共重合体の存在下で、塩化ビニル単
独若しくは塩化ビニルを主成分とするラジカル重合性モ
ノマーを重合させて得られた塩化ビニル系樹脂組成物を
成形して得られる耐衝撃性硬質塩化ビニル系樹脂管であ
って、２３℃に於けるシャルピー衝撃値（ノッチ付き）
が９０〜１４０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ² で、且つ、２３℃に
於ける引張強度が４４７〜６００ｋｇ／ｃｍ² の強度で
あることを特徴とする。

【０００６】本願の請求項２に記載の発明（以下、第２
発明という）は、請求項１記載の耐衝撃性硬質塩化ビニ
ル系樹脂管であって、アクリル系共重合体が、単独重合
体のガラス転移温度が−６０℃以下であるラジカル重合
性モノマーの少なくとも１種類の混合物の重合体、若し
くは、前記ラジカル重合性モノマーの少なくとも１種類
と多官能性モノマーとからなる混合モノマーの重合体の
存在下で、単独重合体のガラス転移温度が−５５℃以上
である（メタ）アクリレートの少なくとも１種類と多官
能性モノマーとからなる混合モノマーを重合させて得ら
たものであることを特徴とする。

【０００７】第１発明に使用されるアクリル系共重合体
は、５０重量％以上のアクリレートとこれと重合できる
ラジカル重合性モノマーからなる共重合体、グラフト共
重合体、ブロック共重合体を意味する。

【０００８】アクリレートとは、例えば、メチルアクリ
レート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレー
ト、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレー
ト、イソブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレ
ート、ｔ−ブチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレ
ート、シクロヘキシルアクリレート、ｎ−ヘプチルアク
リレート、ｎ−オクチルアクリレート、２−メチルヘプ
チルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、
２−メチルオクチルアクリレート、ｎ−ノニルアクリレ
ート、２−エチルヘプチルアクリレート、ｎ−デシルア
クリレート、２−メチルノニルアクリレート、２−エチ
ルオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ミリ
スチルアクリレート、パルミチルアクリレート、ステア
リルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレー
ト等が挙げられ、これらの少なくとも１種が使用でき
る。

【０００９】共重合できるラジカル重合性ビニルモノマ
ーとは、特に、限定されるものではないが、例えば、ア
クリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、
ブタジエン、イソプレン、２−エチルブタジエン、アク
リル酸、マレイン酸、メチルメタアクリレート、エチル
メタアクリレート、ｎ−プロピルメタアクリレート、ｎ
−ブチルメタアクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタアクリ
レート、ｔ−ブチルメタアクリレート、２−エチルヘキ
シルメタアクリレート、ｎ−ノニルメタアクリレート、
２−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、グリシジル
メタクリレート等の通常のビニルモノマー類及び少量の
エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレング
リコールジメタクリレート、ジアリルフタレート等の多
官能性モノマーが挙げられ、これらの少なくとも１種が
使用される。

【００１０】アクリル系共重合体の存在下で、塩化ビニ
ル単独若しくは塩化ビニルを主成分とするラジカル重合
性モノマーを重合させて得られた塩化ビニル系樹脂組成
物の製造方法は、以下、第２発明と共に説明する。

【００１１】第２発明に使用される塩化ビニル系樹脂組
成物（Ｆ）は、単独重合体のガラス転移温度が−６０℃
以下であるラジカル重合性モノマー（Ａ）の少なくとも
１種類の混合物の重合体、若しくは、前記ラジカル重合
性モノマー（Ａ）の少なくとも１種類と多官能性モノマ
ー（Ｂ）とからなる混合モノマー（以下、混合モノマー
〔１〕とする）の重合体（Ｄ）の存在下で、単独重合体
のガラス転移温度が−５５℃以上である（メタ）アクリ
レート（Ｃ）の少なくとも１種類と多官能性モノマー
（Ｂ）とからなる混合モノマー（以下、混合モノマー
〔２〕とする）を重合させて得られるアクリル系共重合
体（Ｅ）の存在下で、塩化ビニル若しくは塩化ビニルを
主成分とするラジカル重合性モノマーを重合することに
よって得られる。

【００１２】塩化ビニル系樹脂組成物（Ｆ）の製造方法
は、いかなる重合方法が取られても構わないが、工業的
な見地から、乳化重合、懸濁重合が好ましい。特に、ア
クリル系共重合体の重合には、該組成物の弾性成分の分
散性から、乳化重合法が更に好ましく、アクリル系共重
合体存在下の塩化ビニル系モノマーの重合には、乳化分
散剤が塩化ビニル系樹脂の熱安定性に悪影響を与える観
点から、懸濁重合法が更に好ましい。

【００１３】上記の製造方法の要約を、一例として述べ
ると、（Ａ）の（共）重合体又は（Ａ）と（Ｂ）との共
重合体（Ｄ）を乳化重合で製造し、低いガラス転移温度
の弾性体のラテックスを得る。このラテックスの表面を
ガラス転移温度の高い共重合体で被覆（一部は、グラフ
ト共重合する）することを目的に、該ラテックスの中
に、（Ｃ）と（Ｂ）との混合モノマー〔２〕を入れて、
乳化重合を行って、アクリル系共重合体（Ｅ）のラテッ
クスを得る。次に、このアクリル系共重合体（Ｅ）ラテ
ックスを塩化ビニル又は塩化ビニルを主成分とするラジ
カル重合性モノマーに溶解又は分散させて、懸濁重合す
ると、アクリル系共重合体粒子の回りに塩化ビニル系樹
脂が被覆し、又、一部の塩化ビニル系樹脂がアクリル系
共重合体にグラフト共重合する。水系懸濁液から分離乾
燥された樹脂組成物（Ｆ）は、本発明に使用される耐衝
撃性塩化ビニル樹脂組成物であり、これに各種安定剤が
配合されて、ＨＩＶＰに押出成形される。

【００１４】単独重合体のガラス転移温度が−６０℃以
下であるラジカル重合性モノマー（Ａ）としては、該ガ
ラス転移温度の下限が−１２５℃が好ましく、例えば、
ブタジエン、イソプレン、２−エチルブタジエン、２−
プロピルブタジエン等のジエン類、エチレン、１−オク
テン、２−メチルプロピレン等のアルケン類、ｎ−ヘプ
チルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、２−メ
チルヘプチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリ
レート、ｎ−ノニルアクリレート、２−メチルオクチル
アクリレート、２−エチルヘプチルアクリレート、ｎ−
デシルアクリレート、２−メチルノニルアクリレート、
２−エチルオクチルアクリレート等のアルキルアクリレ
ート類、ｎ−ペンチルビニルエーテル、ｎ−ヘキシルビ
ニルエーテル、ｎ−オクチルビニルエーテル等のビニル
エーテル類、４−デシルスチレンなどが挙げられ、これ
らの少なくとも１種が使用できる。

【００１５】単独重合体のガラス転移温度が−５５℃以
上であるラジカル重合性モノマー（Ｃ）としては、該ガ
ラス転移温度の上限が８０℃が好ましく、例えば、メチ
ル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレー
ト、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル
（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレー
ト、イソブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル
（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレー
ト、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシ
ル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘプチルメタアクリレー
ト、ｎ−オクチルメタアクリレート、２−メチルヘプチ
ルメタアクリレート、２−エチルヘキシルメタアクリレ
ート、２−メチルオクチルアクリレート、ｎ−ノニルメ
タアクリレート、２−メチルオクチルメタアクリレー
ト、２−エチルヘプチルメタアクリレート、ｎ−デシル
メタアクリレート、２−メチルノニルメタアクリレー
ト、２−エチルオクチルメタアクリレート、ラウリル
（メタ）アクリレート、ミリスチル（メタ）アクリレー
ト、パルミチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メ
タ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、
２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等の極性
基含有（メタ）アクリレート等が挙げられ、これらの少
なくとも１種が使用できる。

【００１６】尚、上述の各種アクリル単独重合体のガラ
ス転移温度に関する諸データーは、倍風館発行、高分子
学会編の「高分子データー・ハンドブック（基礎編）」
に記載されている。

【００１７】多官能性モノマー（Ｂ）は、混合モノマー
〔１〕、〔２〕のラジカル重合性モノマーを架橋し、共
重合体ラテックス粒子の合着を起こり難くし、且つ、得
られる塩化ビニル系樹脂の耐衝撃性を向上させる目的で
添加され、具体的に例示すると、ジ（メタ）アクリレー
トとしては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ト
リエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６
−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチ
ロールプロパンジ（メタ）アクリレート等が挙げられ、
トリ（メタ）アクリレートとしては、トリメチロールプ
ロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド
変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等
が挙げられる。

【００１８】又、その他の多官能性モノマーとしては、
ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジ
ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジ
アリルフタレート、ジアリルマレート、ジアリルフマレ
ート、ジアリルサクシネート、トリアリルイソシアヌレ
ートなどのジアリル又はトリアリル化合物、ジビニルベ
ンゼン、ブタジエンなどのジビニル化合物などが挙げら
れ、これらの少なくとの１種が使用される。

【００１９】アクリル系共重合体（Ｅ）に占める混合モ
ノマー〔１〕若しくはラジカル重合性モノマー（Ａ）の
重量分率は、３０〜９５重量％が好ましく、３０重量％
未満では、十分な耐衝撃性が得られず、９５重量％を超
えると、ＨＩＶＰの表面に粘着性が現れる。

【００２０】乳化重合に用いる乳化分散剤は、モノマー
の乳化液中での安定性を向上させ、重合を効率的に進行
させる為に添加される。具体的に例示すると、アニオン
系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、部分鹸化ポリ酢
酸ビニル、セルロース系分散剤、ゼラチン等が挙げら
れ、特に、アニオン系界面活性剤のポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテルサルフェート（第一工業製薬社
製、商品名「ハイテノールＮ−０８」）が好適に使用さ
れる。

【００２１】乳化重合の重合開始剤としては、例えば、
過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素水等
の水溶性重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ラウ
ロイルパーオキサイド等の有機系過酸化物、アゾビスイ
ソブチロニトリル等のアゾ系開始剤が挙げられる。又、
上記乳化重合法では、必要に応じて、ｐＨ調節剤、酸化
防止剤等が添加されても良い。

【００２２】乳化重合法は、モノマーの添加方法の相違
から、一括重合法、モノマー滴下法、エマルジョン滴下
法の３つに大別される。一括重合法とは、例えば、ジャ
ケット付き重合反応容器内に純水、乳化分散剤、重合開
始剤、モノマーを一括して添加し、窒素ガスを導入し
て、酸素を除去し、次に、窒素ガスで加圧して、十分攪
拌して乳化させ、しかる後に、ジャケットに熱媒体を導
入して加熱重合する方法である。

【００２３】モノマー滴下法とは、例えば、ジャケット
付き重合反応容器内に純水、乳化分散剤、重合開始剤を
入れ、窒素ガスを導入して、酸素を除去し、次に、窒素
ガスで加圧して、十分攪拌して乳化させ、しかる後に、
ジャケットに熱媒体を導入して反応容器を加熱して置い
て、モノマーを所定量ずつ滴下して徐々に重合する方法
である。

【００２４】エマルジョン滴下法とは、モノマー、純
水、乳化分散剤を攪拌して十分に乳化することにより、
予め乳化モノマーを調製して置き、次いで、ジャケット
付き重合反応容器内に純水、重合開始剤を入れて攪拌
し、窒素ガスを導入して、酸素を除去し、次に、窒素ガ
スで加圧して、しかる後に、ジャケットに熱媒体を導入
して反応容器を加熱して置いて、乳化モノマーを所定量
ずつ滴下して重合する方法である。

【００２５】本発明に使用するアクリル共重合体ラテッ
クスを製造するには、上述の３つのモノマー添加方法の
いずれを用いても良い。即ち、少なくとも１種のモノマ
ー（Ａ）又は混合モノマー〔１〕が、一括重合法、モノ
マー滴下法、エマルジョン滴下法のいずれかの方法で、
重合反応が行われ、次工程の前駆体となる重合体（Ｄ）
のラテックス粒子（以後、ラテックス粒子（Ｄ）と呼ぶ
ことがある）が製造される。該のラテックス粒子（Ｄ）
は、単独重合体のガラス転移温度が−６０℃以下のモノ
マーで構成された共重合体であるか、又は、モノマー
（Ｂ）が共重合されて、粒子内で化学的に加硫（架橋）
された弾性体になる為、耐衝撃性改質剤の柔軟性・弾力
性を向上させるのに大いに寄与する。

【００２６】しかし、該ラテックス粒子（Ｄ）存在下
で、塩化ビニル単独又は塩化ビニルを主成分とするモノ
マーを共重合（一部グラフト共重合する）させて得られ
る塩化ビニル系樹脂組成物は、ＨＩＶＰに成形した場
合、耐衝撃性は極めて優れているが、引張強度が低くて
ＪＩＳ規格を満足できず、ＨＩＶＰの表面に、蝋状の物
質がブリードアウトし、表面に粘着性を帯びる欠陥が生
じる。

【００２７】それ故に、上記に得られた前駆体となるラ
テックス粒子（Ｄ）の存在下で、少なくとも１種の（メ
タ）アクリレートモノマー（Ｃ）と多官能性モノマー
（Ｂ）との混合モノマー〔２〕が、上記と同様に、一括
重合、モノマー滴下法、エマルジョン滴下法のいずれか
の方法で乳化重合が行われ、アクリル系共重合体（Ｅ）
ラテックスが得られる。アクリル系共重合体（Ｅ）ラテ
ックスは、単独重合体のガラス転移温度が−５５℃以上
の（メタ）アクリレート系共重合が多官能性モノマー
（Ｂ）で一部架橋されており、これがラテックス粒子
（Ｄ）の表面を被覆し、且つ、一部がグラフト共重合し
ている。

【００２８】かくして得られたアクリル系共重合体
（Ｅ）存在下で、塩化ビニル単独又は塩化ビニルを主成
分とするモノマーを共重合（一部グラフト共重合する）
させて得られる塩化ビニル系樹脂組成物は、ＨＩＶＰに
成形した場合、表面が粘着性を持たず、高度の耐衝撃性
と高度の引張強度の両者が得られることが判明した。

【００２９】アクリル系共重合体（Ｅ）ラテックスの樹
脂固形分は、特に、限定されるものではないが、ラテッ
クスの生産性、重合反応の安定性から考慮して、１０〜
６０重量％が好ましい。又、アクリル系共重合体（Ｅ）
ラテックスの平均樹脂粒子径は、２〜０．０１μｍが好
ましく、さらに好ましくは０．０３〜０．５μｍであ
る。０．０１未満の場合は、耐衝撃性が低下する傾向に
あり、２μｍを超えると、本発明の耐衝撃性硬質塩化ビ
ニル管の耐衝撃性及び引張強度が共に低下する。

【００３０】アクリル系共重合体（Ｅ）の塩化ビニル系
樹脂に占める割合は、１〜１０重量％が好ましく、さら
に好ましくは、３〜８重量％である。１重量％未満で
は、充分な耐衝撃性が得られず、１０重量％を超える
と、曲げ強度や引張強度等の機械的強度が低下する。

【００３１】アクリル系共重合体（Ｅ）存在下で、塩化
ビニル単独又は塩化ビニルを主成分とするモノマーを共
重合させる方法としては、特に限定されるものではない
が、乳化重合法、懸濁重合法が好ましいが、乳化重合法
で得られる塩化ビニル系樹脂は熱安定性が劣悪となる場
合が多いので、懸濁重合法が更に好適である。

【００３２】上記懸濁重合法には、分散剤及び油溶性重
合開始剤が使用される。分散剤としては、アクリル系共
重合体（Ｅ）の分散安定性を向上させ、塩化ビニルを主
成分とするモノマーのグラフト重合を効果的に行う目的
で添加され、例えば、メチルセルロース、エチルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニ
ルアルコール、部分鹸化酢酸ビニル樹脂、ゼラチン、ポ
リビニルピロリドン、デンプン、無水マレイン酸−スチ
レン共重合体等が挙げられ、これらの少なくとも１種が
使用される。

【００３３】油溶性重合開始剤は、水溶性重合開始剤よ
りもアクリル系共重合体（Ｅ）に対する塩化ビニルのグ
ラフト効率が向上するという理由から選択され、例え
ば、ラウロイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ
ピバレート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネー
ト、ジオクチルパーオキシジカーボネート、ｔ−ブチル
パーオキシネオデカノエート、α−クミルパーオキシネ
オデカノエート等の有機パーオキサイド類、２，２−ア
ゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス−２，４
−ジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられ
る。又、懸濁重合法では、必要に応じて、ｐＨ調製剤、
酸化防止剤などが添加されてもよい。

【００３４】上記懸濁重合法の具体的な方法を例示する
と、攪拌機、ジャケットを備えた耐圧反応容器に、純
水、アクリル系共重合体（Ｅ）分散剤、油溶性重合開始
剤、必要に応じて、重合調節剤を投入する。しかる後
に、真空ポンプで反応容器内の空気を排除し、攪拌しな
がら、塩化ビニル単独又は塩化ビニルを主成分とするモ
ノマーを投入し、反応容器をジャケットを通じて加熱
し、重合を開始させる。上記の重合反応は発熱を伴うの
で、ジャケットの温度を調節することにより、反応温度
が制御できる。反応終了後は、未反応の塩化ビニルなど
のモノマーを除去して、スラリー状にし、更に脱水乾燥
して、耐衝撃性塩化ビニル樹脂組成物が得られる。

【００３５】上記の耐衝撃性塩化ビニル樹脂組成物の中
の塩化ビニル樹脂の重合度は、８００〜２０００が好ま
しく、更に好ましくは、１０００〜１６００である。８
００未満では、得られるＨＩＶＰの耐衝撃性が得られ難
くなり、２０００を超えると、押出成形時の負荷が大き
く、成形性に困難を生じる。

【００３６】一般に、ＨＩＶＰとは、ＪＩＳ Ｋ６７４
２に記載されている耐衝撃性硬質塩化ビニル管を意味
し、塩化ビニル樹脂を主成分に、安定剤、顔料などの他
に、耐衝撃性を高める改質剤を加えて成形した管であ
る。本発明のＨＩＶＰは、使用される塩化ビニル系樹脂
組成物が、上述のように耐衝撃性であり、これに熱安定
剤、安定化助剤、滑剤、加工助剤、光安定剤、充填剤、
顔料などが添加・配合されて成形した管である。

【００３７】熱安定剤としては、例えば、ジメチル錫メ
ルカプト、ジブチル錫メルカプト、ジオクチル錫メルカ
プト、ジブチル錫マレート、ジブチル錫マレートポリマ
ー、ジオクチル錫マレート、ジオクチル錫マレートポリ
マー、ジブチル錫ラウレート、ジブチル錫ラウレートポ
リマー等の有機錫安定剤、ステアリン酸鉛、二塩基性亜
燐酸鉛、三塩基性硫酸鉛等の鉛系安定剤、カルシウム−
亜鉛系安定剤、バリウム−亜鉛系安定剤、バリウム−カ
ドミウム系安定剤等が挙げられ、これらの少なくとも１
種が使用される。

【００３８】安定化助剤としては、例えば、エポキシ化
大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシ化テトラヒドロ
フタレート、エポキシ化ポリブタジエン、燐酸エステル
等が挙げられ、これらの少なくとも１種が使用される。
滑剤としては、例えば、モンタン酸ワックス、パラフィ
ンワックス、ポリエチレンワックス、ステアリン酸、ス
テアリルアルコール、ステアリン酸ブチル等が挙げら
れ、これらの少なくとも１種が使用される。

【００３９】加工助剤としては、例えば、重量平均分子
量１０〜２００万の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であるアクリル系加工助剤が挙げ
られ、ｎ−ブチルアクリレート／メチルメタクリレート
共重合体、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、これらの少なくとも１種が使用される。

【００４０】酸化防止剤としては、例えば、フェノール
系抗酸化剤等が挙げられる。光安定剤としては、例え
ば、サルチル酸エステル系、ベンゾフェノン系、ベンゾ
トリアゾール系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収
剤、ヒンダードアミン系等の光安定剤が挙げられ、これ
らの少なくとも１種が使用される。

【００４１】充填剤としては、例えば、炭酸カルシウ
ム、タルク等が挙げられる。顔料としては、例えば、ア
ゾ系、フタロシアニン系、スレン系、染料レーキ系等の
有機顔料、酸化物系、クロム酸モリブデン系、硫化物・
セレン化物系、フェロシアン化物系等の無機顔料等が挙
げられる。

【００４２】又、塩化ビニル系樹脂には、成形時の加工
性を向上させる目的で、可塑剤が添加されても構わな
く、例えば、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキ
シルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート等
が挙げられる。

【００４３】上記の各種添加剤を塩化ビニル系樹脂に混
合する方法としては、ホットブレンド、コールドブレン
ドいずれでもよく、成形方法は、一般に押出成形法が採
用される。

【００４４】本発明のＨＩＶＰは、上述した方法によっ
て得られる塩化ビニル系樹脂組成物からなる耐衝撃性硬
質塩化ビニル管であって、２３℃に於けるシャルピー衝
撃値（ノッチ付き）が９０〜１４０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ²
で、且つ、２３℃に於ける引張強度が４４７〜６００ｋ
ｇ／ｃｍ² の強度であることを特徴とする。

【００４５】シャルピー衝撃値は、ＪＩＳ Ｋ７１１１
に準拠し、ノッチ付き試料で、温度２３℃で、測定され
た数値を意味する。元来、ＨＩＶＰの耐衝撃性試験は、
ＪＩＳ Ｋ６７４２に基ずいて、落錘衝撃試験によって
評価を行うことになっているが、落錘衝撃試験では、パ
イプの口径により評価数値が異なる為、シャルピー衝撃
試験で評価することにした。このことは、実施例１、２
で例示されるように、ＨＩＶＰの口径が２０ｍｍから１
００ｍｍと変わっても数値が変化しないことによっても
理解できる。又、引張強度は、温度２３℃で、ＪＩＳ
Ｋ７１１３に準拠して測定された数値を意味する。

【００４６】上述のように、シャルピー衝撃値と引張強
度とは、相互に矛盾する数値で、両者を同時に大きくす
ることはできない。２３℃に於いて、シャルピー衝撃値
（ノッチ付き）が、９０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ ² 以上である
と、従来に比べ極めて割れ難い耐衝撃性硬質塩化ビニル
管と評価でき、又、シャルピー衝撃値が１４０ｋｇ・ｃ
ｍ／ｃｍ² を超えると、耐衝撃性硬質塩化ビニル管のＪ
ＩＳ規格（ＪＩＳ Ｋ６７４２）の引張強度４４７ｋｇ
／ｃｍ² が満たされない。同様に、引張強度が６００ｋ
ｇ／ｃｍ² を超える値は、シャルピー衝撃値（ノッチ付
き）を９０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ² 未満の数値にしてしまう
ことになる。

【００４７】（作用）ガラス転移温度の低い弾性体微粒
子を、ガラス転移温度の大きい樹脂で被覆・加硫・グラ
フト共重合して、該弾性体の引張強度と弾力性を向上さ
せて、従来より引張強度と弾力性が共に優れた微粒子を
合成し、この微粒子の存在下で、塩化ビニルを主成分と
したモノマーを重合して、耐衝撃性塩化ビニル樹脂をリ
アクターブレンドの形で合成した。従って、耐衝撃性改
良成分が、塩化ビニル系樹脂に極めて効果的に、均一に
分散することになり、今まで、業界で達成できなかった
所の耐衝撃性及び引張強度が同時に向上した優れたＨＩ
ＶＰを製造するのに成功した。

【００４８】

【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明する為
に、実施例、比較例を挙げる。

【００４９】実施例１、２ 表１に示した配合組成物及び重合条件に従い、下記のご
とき手順で、アクリル系共重合体に塩化ビニルをグラフ
ト共重して、耐衝撃性塩化ビニル系樹脂を作製し、表２
に示される配合で、ＨＩＶＰを成形した。１）アクリル系共重合体ラテックスの作製 表１に示すように、所定量の純水、乳化分散剤（第一工
業製薬社製、商品名「ハイテノールＮ−０８」）、２−
エチルヘキシルアクリレート（以下、２−ＥＨＡとす
る）、トリメチロールプロパントリアクリレート（以
下、ＴＭＰＴＡ）を混合・攪拌し、乳化混合モノマー
〔１〕を調製した。同様に、表１に示すように、所定量
の純水、乳化分散剤（第一工業製薬社製、商品名「ハイ
テノールＮ−０８」）、ｎ−ブチルアクリレート（以
下、ｎ−ＢＡとする）、ＴＭＰＴＡを混合・攪拌し、乳
化混合モノマー〔２〕を調製した。

【００５０】次に、攪拌機と還流冷却器を備えた反応容
器に、純水と過硫酸アンモニウム（以下、ＡＰＳとす
る）を入れ、容器内の酸素を窒素に置換した後、攪拌し
ながら反応容器を６５℃に昇温した。昇温が完了した
後、反応容器に乳化混合モノマー〔１〕を滴下して、重
合を開始させ、滴下が完了したら、直ちに、乳化混合モ
ノマー〔２〕の滴下を開始した。ずべての乳化混合モノ
マーの滴下を３時間で終了し、終了後、さらに１時間熟
成して重合を終了して、固形分濃度３０重量％のアクリ
ル系重合体ラテックス（以下、ラテックスとする）を得
た。

【００５１】２）耐衝撃性塩化ビニル系樹脂の合成 表１に示すように、１）のラテックス及び純水、部分鹸
化ポリ酢酸ビニル（クラレ社製、商品名「クラレポバー
ルＬ−８」）の３重量％水溶液（以下、ＰＶＡ水溶液と
する）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（信越化
学社製、商品名「メトローズ６０ＳＨ５０」）の３重量
％水溶液（以下、セルロース 水溶液とする）、ｔ−ブチ
ルパーオキシネオデカノエート（以下、ＢＰＯＮＤとす
る）、α−クミルパーオキシネオデカノエート（以下、
ＱＰＯＮＤとする）、塩化カルシウムを、攪拌機とジャ
ケットを備えた反応容器に、攪拌しながら、一括して投
入した。

【００５２】しかる後に、真空ポンプで重合容器内の空
気を排出し、攪拌しながら塩化ビニルを投入し、３０分
間、攪拌して塩化ビニルを均一に混合し、しかる後にシ
ャケット温度を重合温度５０℃に制御して重合を開始し
た。反応容器の圧力が、５．８ｋｇ／ｃｍ² まで低下し
たことで、反応の終了を確認して、消泡剤（東レ株製、
商品名「東レシリコンＳＨ５５１０」）を加圧して添加
し、反応を停止した。その後、未反応の塩化ビニルモノ
マーを除去し、更に、脱水乾燥して耐衝撃性塩化ビニル
系樹脂を得た。

【００５３】

【表１】

【００５４】３）ＨＩＶＰの成形 表２に示したように、本発明の耐衝撃性塩化ビニル系樹
脂に、有機錫系安定剤（三共有機合成社製、商品名「Ｓ
ＮＴ−４６１Ｋ」）、ポリエチレン系滑剤（三井石油化
学社製、商品名「Ｈｉｗａｘ２２０ＲＫＴ」）、ステア
リン酸カルシウム（堺化学社製、商品名「ＳＣ−１０
０」）を所定量配合し、均一に混合して、耐衝撃性塩化
ビニル系樹脂組成物とした。該組成物を５０ｍｍの２軸
異方向押出機（長田製作所社製、商品名「ＳＬＭ−５
０」）に供給し、口径２０ｍｍ及び１００ｍｍのパイプ
を成形した。押出条件は、押出温度１９５〜２００℃、
スクリュー回転数２０ｒｐｍ、押出量１００ｋｇ／ｈｒ
であった。得られたＨＩＶＰの性能は、表２に示すよう
に、シャルピー衝撃値、引張強度で評価した。結果は、
比較例に比べ、引張強度が殆ど変わらずに、耐衝撃性が
著しく優れていることが判明した。

【００５５】比較例１〜４ 一般の塩化ビニル系樹脂によるＨＩＶＰの成形 表２に示すように、重合度１４００の塩化ビニル樹脂
（徳山積水社製、商品名「ＴＳ−１４００Ｋ」）に、耐
衝撃性改質剤（ＭＢＳ；メチルメタクリレート−２３．
５重量％／ブタジエン７２重量％／スチレン４．５重量
％）又は塩素化ポリエチレンを添加した組成物に、有機
錫系安定剤（三共有機合成社製、商品名「ＳＮＴ−４６
１Ｋ」）、ポリエチレン系滑剤（三井石油化学社製、商
品名「Ｈｉｗａｘ２２０ＲＫＴ」）、ステアリン酸カル
シウム（堺化学社製、商品名「ＳＣ−１００」）を所定
量配合し、均一に混合して、耐衝撃性塩化ビニル系樹脂
組成物とした。押出成形は、表２に示した配合に従い、
実施例と同じ装置、条件で、口径２０ｍｍのＨＩＶＰを
作製した。得られたＨＩＶＰの性能は、シャルピー衝撃
値、引張強度で評価し、物性は表２に示される。

【００５６】

【表２】

【００５７】評価方法 （重合度）ＪＩＳ Ｋ６７２１に準拠し、粘度平均重合
度を測定した。 （耐衝撃性）ＪＩＳ Ｋ７１１１に準拠し、ノッチ付き
試料で、温度２３℃で、シャルピー衝撃試験を行った。 （引張強度）温度２３℃で、ＪＩＳ Ｋ７１１３に準拠
して行った。

【００５８】

【発明の効果】本発明の耐衝撃性硬質塩化ビニル系樹脂
管は、上述のように構成されているので、シャルピー衝
撃値と引張強度とに於いて、両者のバランスが極めて良
好に設定でき、通常の水道管はもとより、寒冷地などの
気象条件の厳しい地域でも、物性を損なわずに好適に使
用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｌ 9/12 Ｆ１６Ｌ 9/12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリル系共重合体の存在下で、塩化
   ビニル単独若しくは塩化ビニルを主成分とするラジカル
   重合性モノマーを重合させて得られた塩化ビニル系樹脂
   組成物を成形して得られる耐衝撃性硬質塩化ビニル系樹
   脂管であって、２３℃に於けるシャルピー衝撃値（ノッ
   チ付き）が９０〜１４０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ² で、且つ、
   ２３℃に於ける引張強度が４４７〜６００ｋｇ／ｃｍ²
   の強度であることを特徴とする耐衝撃性硬質塩化ビニル
   系樹脂管。
2. 【請求項２】 アクリル系共重合体が、単独重合体の
   ガラス転移温度が−６０℃以下であるラジカル重合性モ
   ノマーの少なくとも１種類の混合物の重合体、若しく
   は、前記ラジカル重合性モノマーの少なくとも１種類と
   多官能性モノマーとからなる混合モノマーの重合体の存
   在下で、単独重合体のガラス転移温度が−５５℃以上で
   ある（メタ）アクリレートの少なくとも１種類と多官能
   性モノマーとからなる混合モノマーを重合させて得られ
   たものであることを特徴とする請求項１記載の耐衝撃性
   硬質塩化ビニル系樹脂管。