JPS623178B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は塩化ビニル系樹脂成形品の製造方法、
特には軽量でしかも機械的強度などの諸特性にす
ぐれた平滑表面を有する塩化ビニル系樹脂成形品
の製造方法に関するものである。 塩化ビニル樹脂もしくは塩化ビニルを主体とす
る塩化ビニル系樹脂は、建材をはじめとして種々
の分野に広く応用されているが、近年航空機ある
いは自動車などの分野においては該樹脂から得ら
れる成形品の軽量化が強く要望され、この軽量化
を達成する方法としては、たとえば(1)パルプ、木
粉などを添加配合する方法、(2)発泡剤を添加し発
泡させる方法、(3)中空ガラス球状体を添加配合
し、加圧成形する方法などが知られている。 しかしながら、上記した(1)の方法には、パル
プ、木粉などが吸湿性を有するため、これを配合
してなるものは成形時にそれらが大気中の水分を
吸収し、成形条件を一定に保持することが難し
く、また得られる成形品の表面状態が不均一なも
のとなり、機械的強度あるいは電気特性などが低
下し、さらには得られる成形品もまた吸湿性を有
し、安定した物性を有する成形品を得ることが困
難であるという不利があり、また上記した(2)の方
法には複雑な形状あるいは外観を有する成形品を
成形する際にウエルドフラツシユ、シルバースト
リークなどの欠点が生じやすく、温度、圧力など
の成形条件に制限をうけるなどその成形加工がき
わめて困難であるという問題がある。 さらに、上記した(3)の方法には、発泡剤を添加
した場合のような成形加工時における問題はない
が、これには押出成形、射出成形などの方法で成
形する際の圧力によりガラス球状体が破壊するた
め、成形品の軽量化が期待通りに達成することが
できず、プレス成形では微小中空体の破壊はある
程度防止されるが、非連続的な操作であるため生
産能率が悪いという不利がある。また、たとえガ
ラス球状体の破壊がなく成形品を得た場合におい
ても該成形品の表面などからガラス球状体が離脱
しやすく、したがつて最終的に得られる成形品の
商品価値が低下するという欠点がある。 以上述べたように塩化ビニル系樹脂から得られ
る成形品の軽量化を良好に達成する方法は未だ知
られていないのが現状である。 本発明は従来の不利および欠点を除去した新規
な塩化ビニル系樹脂成形品の製造方法を提供しよ
うとするものであつて、これは (イ) 塩化ビニル系樹脂 100重量部、 (ロ) シラン系カツプリング剤 0.1〜３重量部、 および (ハ) 平均粒径170μｍ以下で、かつ静水圧110Kg／
cm下で破壊される粒子が30容積％以下の中空ガ
ラス救状体 10〜90重量部 からなる塩化ビニル系樹脂組成物を、 (a) スクリユー圧縮比 1.2〜2.7 (b) スクリユー直径に対するスクリユー長の割合
18〜25 (c) ダイス開口率がスクリユー径相当の50％以上 の条件下で押出成形してなることを特徴とするも
のである。 これを説明すると本発明者らは、従来の塩化ビ
ニル系樹脂から得られる成形品に比較してより軽
量な成形品を得ることができる組成物について鋭
意研究を重ねたところ、これには塩化ビニル系樹
脂にシランカツプリング剤とある特定のガラス球
状体とを併用して添加配合することが有効である
ことを見出すと共に、これを上記したような条件
で押出成形するときわめて軽量でしかも機械的強
度などの諸物性にすぐれた平滑な表面を有する成
形品を容易に得ることができ、またガラス球状体
は塩化ビニル系樹脂と強固に接着一体化し、得ら
れる成形品から該ガラス球状体が離脱するおそれ
は全くないという顕著な効果が与えられることを
確認して本発明を完成したものである。 以下、本発明をさらに詳しく説明する。 本発明に使用される(イ)成分である塩化ビニル系
樹脂としては、通常のポリ塩化ビニル、後塩素化
ポリ塩化ビニル、塩化ビニルを主体とする共重合
体およびグラフト共重合体、塩化ビニル樹脂を主
体とするポリマーブレンドのいずれも包含され、
さらにはこれらの樹脂に可塑剤を配合してなる軟
質の塩化ビニル系樹脂も使用することができる。 塩化ビニルを主体とする共重合体に使用される
コモノマーとしては塩化ビニリデン、酢酸ビニ
ル、アクリル酸およびそのエステル、メタクリル
酸およびそのエステル、アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、マレイン酸およびそのエステル
もしくは無水物、フマル酸およびそのエステル、
エチレン、プロピレンなどのオレフイン、ビニル
エーテルなどの１種もしくは２種以上があげられ
る。 また、ポリマーブレンドに使用される樹脂とし
ては、塩化ビニル樹脂と混和性のよい通常の重合
体、たとえばポリ塩化ビニリデン、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、ABS樹脂、MBS樹脂、塩素
化ポリエチレン、あるいはNBR、SBRなどの合
成ゴムなどがあげられる。 つぎに、本発明において使用される(ロ)成分とし
てのシラン系カツプリング剤は、上記した(イ)成分
と後述する(ハ)成分とを強固に接着一体化するため
に使用するものであつて、これはカツプリング効
果を有するシラン化合物であれば従来から知られ
ている種々のものを使用することができる。しか
して、このシラン系カツプリング剤としては、た
とえばビニルトリクロロシラン、ビニルトリエト
キシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキ
シ）シラン、３−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２
−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメト
キシシラン、Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）
−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−
アミノプロピルトリメトキシシラン、さらにはこ
れらのシラン類の側鎖を変化させたアルデヒド、
ケトン、酸アミド、ウレタン、ラクトン、メルカ
プタン、チオシアナート、スルホン酸、エポキシ
化合物、ニトロ化合物、アゾ化合物、フラン、チ
オフエン、ピリジン誘導体などをあげることがで
きる。 この(ロ)成分の使用量は上記(イ)成分100重量部に
対して0.1〜３重量部、好ましくは0.1〜２重量部
の範囲とすることが必要とされるが、これはその
使用量がこの範囲以下の場合には、(イ)成分と(ハ)成
分とを良好に接着一体化することができず、他
方、この範囲をこえて使用した場合にはこのカツ
プリング剤のブリードが生じやすくなり、また多
量に使用してもそれによる格別顕著な効果が得ら
れず経済的に不利となるからである。 本発明において使用される(ハ)成分としてのガラ
ス球状体は、平均粒径が170μｍ以下で、かつ静
水圧110Kg／cm下で破壊される粒子の容積が30％
以下であることが必須とされる。この平均粒径は
小さければ小さいほど好ましいのであるが、おお
むね10μｍ程度であれば特に不都合はなく、他方
170μｍ以上のガラス球状体を使用した場合には
得られる成形品の表面が平滑性に劣るようになる
からである。 また、静水圧110Kg／cm下で破壊される粒子の
容積が30％以上の場合には、このようなガラス球
状体を配合して成形する際にそれが破壊され、本
発明の目的である軽量でかつすぐれた外観を有す
る成形品を得ることができない。 なお、本発明においてはこの中空ガラス球状体
はその真比重が0.6ｇ／c.c.以下で、かさ比重が
0.35ｇ／c.c.以下のものを使用することが好まし
い。 該(ハ)成分の使用量は上記した(イ)成分100重量部
に対して10〜90重量部、好ましくは20〜60重量部
の範囲とすることが必要とされるが、これはその
使用量が10重量部未満では得られる成形品の軽量
化を充分に達成することができず、反面90重量部
をこえると得られる成形品が引張強さあるいは曲
げ強さなどに劣るものとなり、また経済的に不利
となる。 本発明の方法において使用される塩化ビニル系
樹脂組成物は上記した(イ)〜(ハ)成分を均一に混合す
ることにより容易に調製することができるが、こ
のようにして調製した塩化ビニル系樹脂組成物は
ついで押出成形することによつて目的とする成形
品とされる。しかして、成形時に中空ガラス球状
体が破壊するのを防止するために、該球状体につ
いてはその物性が上記したように種々限定されて
いるが、成形法によつては中空ガラス球状体の破
壊を皆無にすることが困難な場合もあるので、こ
のような場合には成形機あるいは成形時における
成形圧力などを考慮することが望ましい。 本発明の方法は上記で得た塩化ビニル系樹脂組
成物を押出成形して成形品とするのであるが、こ
の押出成形機についてはスクリユー圧縮機が小さ
く、スクリユー直径に対するスクリユー長の割合
Ｌ／Ｄが小さいものとすると中空ガラス球状体の
破壊は少ないが摩耗性および中空ガラス球状体の
剥離が大きくなり、圧縮比が高く、Ｌ／Ｄも長く
しダイス開口率を小さくすると圧力がかかりすぎ
て中空ガラス球状体の破壊が大きくなるので、こ
れには下記のような限定が必要とされる。すなわ
ち、この押出機が単軸スクリユー型のものである
場合には、スクリユー圧縮比が1.2〜2.7、スクリ
ユー直径(D)に対するその長さ(L)の割合Ｌ／Ｄが18
〜25の範囲にあるスクリユーを用い、さらに好ま
しくは先端溝深さがスクリユー径の1/10〜1/1５
の範囲になるように設定することが好ましい。ま
た２軸型の場合にはオールフライトタイプのスク
リユーを使用することが望ましく、本発明におい
てはダルメージや偏心リングなどのような押出機
内の樹脂の流れを阻害するものは不適当である。
また、このダイスの開口率は単軸型、２軸型のい
ずれもダイス内における組成物中の中空ガラス球
状体の破壊されるのを防止するためにスクリユー
径相当のダイス面積の50％以上とすることが必要
であるが、ブレーカープレート、スクリーンなど
の抵抗を増大させるものは極力さけてシリンダー
とダイスの接点はリング構造とすることがよい。 以上説明したようにこゝに使用する押出成形機
の混合条件を、中空ガラス球状体の破壊をできる
限り少なくするようにすれば、たとえば塩化ビニ
ル系樹脂として酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体
あるいは塩化ビニルホモポリマーを主成分とする
組成物を使用したときにゲル化が不十分となるこ
ともあるが、このような場合はとくに配合時にお
いて可塑剤の使用量を極力少なくするようにすれ
ばよい。 なお、本発明の方法で使用される塩化ビニル系
樹脂組成物は他の充てん剤、着色剤、熱安定剤、
可塑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、滑剤、防錆
剤、殺菌剤などの従来塩化ビニル系樹脂組成物に
配合されている各種添加剤を本発明の目的を損わ
ない範囲内で配合することは何ら差支えない。 つぎに、本発明の参考例、実施例をあげるが、
各例中において部とあるのはすべて重量部を示し
たものである。 参考例 １ 塩化ビニル樹脂〔重合度1000、商品名TK−
1000、信越化学工業(株)製〕100部、フタル酸ジオ
クチル80部、ステアリン酸鉛0.5部、三塩基性硫
酸鉛１部、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノ
プロピルトリメトキシシラン〔商品名KBM603、
信越化学工業(株)製〕0.3部および下記の第１表に
示すような種類の中空ガラス球状体（エマーソン
アンド カミング社製）40部を均一に混合し、
これらをいかい機に投入して90℃で30分間かくは
んしたのち、3.5インタロール（ロール間隔１
mm）にて160℃で15分間混練した。ついで下記の
第１表に示すような圧力のもとに温度170℃で10
分間加熱加圧成形し厚さ１mmのシートを得た。 上記で得たシートについて比重を調べ、その結
果を下記の第１表に示した。

【表】 の物性

【表】

【表】 参考例 ２ 中空ガラス球状体としてFTF15を使用し、こ
の使用量を下記の第２表に示すような量としたほ
かは上記実施例１と同様に処理して混練物を得
た。 ついで圧力100Kg／cm²、温度170℃の条件で10分
間加熱加圧成形し、厚さ１mmのシートを得た。 このシートについて比重、引張強さおよび伸び
率を調べたところ、下記の第２表に示すような結
果が得られた。

【表】 実施例 参考例１で使用したものと同じ塩化ビニル樹脂
100部、フタル酸ジオクチル80部、ステアリン酸
鉛0.5部、三塩基性硫酸鉛１部、３−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン〔商品名
KBM503、信越化学工業(株)製〕0.5部および
FTF15 60部を参考例１と同様の方法で混合し
た。 この混合について条件を種々変えて押出機にて
粒状化を行い、その比重を測定し、その結果を下
記の第３表に示した。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) 塩化ビニル系樹脂 100重量部 (ロ) シラン系カツプリング剤 0.1〜３重量部 および (ハ) 平均粒径が170μｍ以下で、かつ静水圧110
   Kg／cm²下で破壊される粒子が30容積％以下の中
   空ガラス球状体 10〜90重量部 からなる塩化ビニル系樹脂組成物を、 (a) スクリユー圧縮比 1.2〜2.7 (b) スクリユー直径に対するスクリユー長の割合
   18〜25 (c) ダイス開口率がスクリユー径相当の50％以上 の条件下で押出成形することを特徴とする塩化ビ
   ニル系樹脂成形品の製造方法。