(57)【要約】【課題】優れた軽量性を有し、かつ、高い強度を有する成形体を得ることができる塩化ビニル重合体組成物を提供する。【解決手段】本発明に係る塩化ビニル重合体組成物は、塩化ビニル重合体と、熱膨張性マイクロカプセルとを含み、前記塩化ビニル重合体１００重量部に対して、前記熱膨張性マイクロカプセルの含有量が０．０５重量部以上、１．５重量部以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化ビニル重合体と、熱膨張性マイクロカプセルとを含み、
前記塩化ビニル重合体１００重量部に対して、前記熱膨張性マイクロカプセルの含有量が０．０５重量部以上、１．５重量部以下である、塩化ビニル重合体組成物。
【請求項２】
前記熱膨張性マイクロカプセルが、外殻と、前記外殻に内包された膨張剤とを有し、
前記外殻の材料が、アクリロニトリル重合体である、請求項１に記載の塩化ビニル重合体組成物。
【請求項３】
前記熱膨張性マイクロカプセルが、外殻と、前記外殻に内包された膨張剤とを有し、
前記膨張剤が、炭化水素である、請求項１又は２に記載の塩化ビニル重合体組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の塩化ビニル重合体組成物の成形体であり、
独立気泡を有する、単層管。
【請求項５】
単層管のＩＲスペクトル測定において、７００ｃｍ−１以上、８００ｃｍ−１以下にピークが存在し、かつ、１６００ｃｍ−１以上、１８００ｃｍ−１以下にピークが存在する、請求項４に記載の単層管。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の塩化ビニル重合体組成物を加熱し、成形することにより、単層管を得る工程を備え、
前記単層管を得る工程における加熱時に、前記熱膨張性マイクロカプセルの膨張開始温度以上の加熱を行い、前記熱膨張性マイクロカプセルを膨張させることにより、得られる単層管に独立気泡を含有させる、単層管の製造方法。
【請求項７】
前記熱膨張性マイクロカプセルを膨張させるための加熱温度が、１４０℃以上、２００℃以下である、請求項６に記載の単層管の製造方法。
【請求項８】
加熱前の前記塩化ビニル重合体組成物の比重の、得られる単層管の比重に対する比を、１．０３以上、１．３５以下にする、請求項６又は７に記載の単層管の製造方法。
【請求項９】
ＩＲスペクトル測定において、７００ｃｍ−１以上、８００ｃｍ−１以下にピークが存在し、かつ、１６００ｃｍ−１以上、１８００ｃｍ−１以下にピークが存在する単層管を得る、請求項６〜８のいずれか１項に記載の単層管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩化ビニル重合体を含む塩化ビニル重合体組成物に関する。また、本発明は、上記塩化ビニル重合体組成物を用いた単層管、及び上記塩化ビニル重合体組成物を用いる単層管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マンション、及びビルディング等の排水管として、発泡性樹脂組成物を用いたパイプ（発泡パイプ、樹脂管）の使用が増加している。発泡性樹脂組成物を所定の発泡倍率で発泡させることで、パイプを得ることができる。
【０００３】
上記のパイプの例が、下記の特許文献１，２に開示されている。
【０００４】
下記の特許文献１には、平均発泡倍率が２〜７倍の独立気泡型の発泡塩化ビニル樹脂管（樹脂層）が開示されている。この発泡塩化ビニル樹脂管（樹脂層）は、多層管における１つの層として用いられる。特許文献１では、上記発泡塩化ビニル樹脂管（樹脂層）の内周面、及び外周面にスキン層が設けられている。
【０００５】
下記の特許文献２には、熱膨張性カプセルを含む熱可塑性樹脂組成物により形成された樹脂管（樹脂層）が開示されている。この樹脂管（樹脂層）は、多層管における１つの層として用いられる。特許文献２では、上記樹脂管（樹脂層）の内周面に内表皮が形成されており、樹脂管（樹脂層）の外周面に外表皮が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２１７９３４号公報
【特許文献２】特開２０１５−９６３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
パイプの発泡倍率を大きくすると、パイプ比重を小さくすることができ、パイプを軽量化することができる。一方で、発泡倍率を大きくすると、パイプの強度は低くなる。また、発泡倍率を小さくすると、パイプの強度を高めることができる。一方で、発泡倍率を小さくすると、パイプの軽量化は図れない。
【０００８】
また、樹脂管の強度を高める方法としては、樹脂管の表面にスキン層を設ける方法が考えられる。
【０００９】
特許文献１では、平均発泡倍率が２〜７倍の独立気泡型の発泡塩化ビニル樹脂管の内周面と外周面とに一定の厚さのスキン層が設けられているので、管全体での強度をある程度高くすることができる。しかし、この場合には、強度を高めるために、スキン層を形成する工程が必要である。
【００１０】
また、単に塩化ビニル樹脂組成物を発泡させただけでは、得られる樹脂管において、気泡が不均一に分布しやすい。このため、樹脂管の位置によって、強度にむらが生じやすく、均一な強度を有する樹脂管を得ることは困難である。
【００１１】
一方で、特許文献２では、熱膨張性カプセルを含む熱可塑性樹脂組成物が用いられているので、気泡がある程度均一に分布しやすい。しかし、熱膨張性カプセルを用いだけでは、独立気泡率が高くなり、発泡体の密度が小さくなる場合がある。この結果、発泡体を軽量化することはできたとしても、発泡体の強度を高めることは困難である場合がある。
【００１２】
上記のように、従来の樹脂管では、軽量化と高い強度との双方を両立することは困難である。
【００１３】
また、排水管として、特許文献１および特許文献２のような多層管ではなく、単層管が用いられる場合がある。単層管においては、多層管と比べて、高い強度を発現させることはより一層困難である。
【００１４】
本発明の目的は、優れた軽量性を有し、かつ、高い強度を有する成形体を得ることができる塩化ビニル重合体組成物を提供することである。また、本発明は、上記塩化ビニル重合体組成物を用いた単層管、及び上記塩化ビニル重合体組成物を用いる単層管の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の広い局面によれば、塩化ビニル重合体と、熱膨張性マイクロカプセルとを含み、前記塩化ビニル重合体１００重量部に対して、前記熱膨張性マイクロカプセルの含有量が０．０５重量部以上、１．５重量部以下である、塩化ビニル重合体組成物が提供される。
【００１６】
本発明に係る塩化ビニル重合体組成物のある特定の局面では、前記熱膨張性マイクロカプセルが、外殻と、前記外殻に内包された膨張剤とを有し、前記外殻の材料が、アクリロニトリル重合体である。
【００１７】
本発明に係る塩化ビニル重合体組成物のある特定の局面では、前記熱膨張性マイクロカプセルが、外殻と、前記外殻に内包された膨張剤とを有し、前記膨張剤が、炭化水素である。
【００１８】
本発明の広い局面によれば、上述した塩化ビニル重合体組成物の成形体であり、独立気泡を有する、単層管が提供される。
【００１９】
本発明に係る単層管のある特定の局面では、単層管のＩＲスペクトル測定において、７００ｃｍ−１以上、８００ｃｍ−１以下にピークが存在し、かつ、１６００ｃｍ−１以上、１８００ｃｍ−１以下にピークが存在する。
【００２０】
本発明の広い局面によれば、上述した塩化ビニル重合体組成物を加熱し、成形することにより、単層管を得る工程を備え、前記単層管を得る工程における加熱時に、前記熱膨張性マイクロカプセルの膨張開始温度以上の加熱を行い、前記熱膨張性マイクロカプセルを膨張させることにより、得られる単層管に独立気泡を含有させる、単層管の製造方法が提供される。
【００２１】
本発明に係る単層管の製造方法のある特定の局面では、前記熱膨張性マイクロカプセルを膨張させるための加熱温度が、１４０℃以上、２００℃以下である。
【００２２】
本発明に係る単層管の製造方法のある特定の局面では、加熱前の前記塩化ビニル重合体組成物の比重の、得られる単層管の比重に対する比を、１．０３以上、１．３５以下にする。
【００２３】
本発明に係る単層管の製造方法のある特定の局面では、ＩＲスペクトル測定において、７００ｃｍ−１以上、８００ｃｍ−１以下にピークが存在し、かつ、１６００ｃｍ−１以上、１８００ｃｍ−１以下にピークが存在する単層管を得る。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る塩化ビニル重合体組成物は、塩化ビニル重合体と、熱膨張性マイクロカプセルとを含み、上記塩化ビニル重合体１００重量部に対して、上記熱膨張性マイクロカプセルの含有量が０．０５重量部以上、１．５重量部以下であるので、優れた軽量性を有し、かつ、高い強度を有する成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る単層管のＩＲスペクトル図である。
【図２】図２は、熱膨張性マイクロカプセルを含まない塩化ビニル重合体組成物により形成された単層管のＩＲスペクトル図である。
【図３】図３は、熱膨張性マイクロカプセル（積水化学工業社製「アドバンセルＥＭ５０１」）のＩＲスペクトル図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２７】
本発明に係る塩化ビニル重合体組成物は、塩化ビニル重合体と、熱膨張性マイクロカプセルとを含む。本発明に係る塩化ビニル重合体組成物では、上記塩化ビニル重合体１００重量部に対して、上記熱膨張性マイクロカプセルの含有量が０．０５重量部以上、１．５重量部以下である。
【００２８】
本発明では、上記の構成が備えられているので、優れた軽量性を有し、かつ、高い強度を有する成形体を得ることができる。本発明では、熱膨張性マイクロカプセルを特定の含有量で用いているので、独立気泡を有するように、良好に発泡させることができる。結果として発泡による強度の低下を抑制することができる。
【００２９】
以下、本発明に係る塩化ビニル重合体組成物に含まれる成分の詳細などを説明する。
【００３０】
［塩化ビニル重合体］
上記塩化ビニル重合体としては、塩化ビニルモノマーの単独重合体、塩化ビニルモノマーと塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとの共重合体、塩化ビニルモノマー以外の（共）重合体に塩化ビニルモノマーがグラフト重合されたグラフト（共）重合体等が挙げられる。上記塩化ビニル重合体は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３１】
上記塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとしては特に限定されず、エチレン、プロピレン、ブチレン等のα−オレフィン化合物；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル化合物；ブ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化合物；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル化合物；スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物；Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のＮ−置換マレイミド化合物等が挙げられる。上記塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーは、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３２】
塩化ビニルモノマーをグラフト重合させる（共）重合体としては特に限定されず、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート−一酸化炭素共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、塩素化ポリエチレン、及び塩素化ポリプロピレン等が挙げられる。上記塩化ビニルモノマーをグラフト重合させる（共）重合体は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３３】
上記塩化ビニル重合体は、塩素化塩化ビニル重合体であってもよい。
【００３４】
塩化ビニルモノマーの重合方法は特に限定されない。塩化ビニルモノマーの重合方法としては、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法、塊状重合法、及び沈殿重合法等が挙げられる。塩化ビニル重合体を効率的に得る観点からは、懸濁重合法、乳化重合法又は沈殿重合法が好ましい。
【００３５】
上記懸濁重合法における重合時に、分散剤、及び油溶性重合開始剤を用いてもよく、更に必要に応じて水溶性増粘剤、及び重合度調節剤等を用いてもよい。分散剤、油溶性重合開始剤、水溶性増粘剤、及び重合度調節剤はそれぞれ、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３６】
分散剤とは、添加した際に塩化ビニルモノマーの油滴の分散性を向上させる作用を有する物質である。
【００３７】
上記分散剤の使用により、重合時に用いる成分の水への分散安定性を高めることができ、重合反応を安定的に進行させることができる。
【００３８】
上記分散剤として、ポリ（メタ）アクリル酸塩、（メタ）アクリル酸塩／アルキルアクリレート共重合体、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、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニルの部分けん化物、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、デンプン、及び無水マレイン酸／スチレン共重合体等が挙げられる。
【００３９】
油溶性重合開始剤とは、塩化ビニルの重合反応に用いられるラジカル開始剤である。
【００４０】
上記油溶性重合開始剤として、有機パーオキサイド化合物、及びアゾ化合物等が挙げられる。上記有機パーオキサイド化合物としては、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、及びα−クミルパーオキシネオデカノエート等が挙げられる。上記アゾ化合物としては、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、及び２，２−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル等が挙げられる。
【００４１】
重合反応時に、重合器内に付着する付着物の量を少なくする目的で、スケール防止剤のほか、ｐＨ調整剤、及び酸化防止剤等を用いてもよい。スケール防止剤、ｐＨ調整剤、及び酸化防止剤はそれぞれ、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。また、これら以外の成分を用いてもよい。さらに、必要に応じて、重合器の内部、攪拌翼及び邪魔板等の形状、並びに重合器の材質等を変更してもよい。
【００４２】
上記スケール防止剤とは、重合器内への塩化ビニル重合体組成物の吸着を抑える物質である。
【００４３】
上記スケール防止剤としては、ポリアミノベンゼン、多価フェノール化合物、アミノフェノール又はアルキル置換フェノール化合物等の縮合反応によって得られる多価フェノール化合物等が挙げられる。
【００４４】
上記懸濁重合法は、例えば、以下の方法により行われる。温度調整機、及び攪拌機を備えた重合器内に、水、上記分散剤、上記油溶性重合開始剤、必要に応じて上記水溶性増粘剤及び上記重合度調節剤を含む分散溶液を入れる。その後、真空ポンプ等により、重合器内から空気を排除する。次に、重合器内で分散溶液を攪拌しながら、全ての原料を重合器内に入れる。その後、重合反応が開始する温度以上まで重合器内を昇温し、塩化ビニルモノマーの重合反応を進行させる。
【００４５】
重合反応を効率的に進行させる観点からは、重合反応温度は、好ましくは３０℃以上、好ましくは９０℃以下であり、重合反応時間は、好ましくは２時間以上、好ましくは２０時間以下である。
【００４６】
重合反応の終了後に、スラリー状態の反応物を脱水及び乾燥することで、塩化ビニル重合体を得ることができる。
【００４７】
懸濁重合法では、反応終了後に未反応の塩化ビニルモノマーを回収し、回収された塩化ビニルモノマーを再度重合反応の材料として使用できる。
【００４８】
上記塩化ビニル重合体の重合度は、好ましくは１００以上、好ましくは１００００以下である。上記重合度が上記下限以上であると、疲労特性などの単層管の長期性能が損なわれ難い。上記重合度が上記上限以下であると、成形時に高温にする必要がなくなり、加工性がより一層良好になる。
【００４９】
上記塩化ビニル重合体は粒子であることが好ましい。粒子である塩化ビニル重合体の体積平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上、好ましくは５００μｍ以下である。上記体積平均粒子径が上記下限以上であると、重合反応の反応物を乾燥させる際に、微粉状態となり難く、取扱い性がより一層高くなる。上記体積平均粒子径が上記上限以下であると、重合体反応が不安定になり難い。
【００５０】
上記塩化ビニル重合体の体積平均粒子径は、体積基準で測定される平均径であり、５０％となるメディアン径（Ｄ５０）の値である。上記体積平均径は、レーザ回折・散乱法等により測定可能である。
【００５１】
［熱膨張性マイクロカプセル］
熱膨張性マイクロカプセルとは、加熱により膨張する物質である。上記熱膨張性マイクロカプセルは、１種のみが用いられていてもよく、２種以上が併用されていてもよい。
【００５２】
優れた軽量性と高い強度とを発現させる観点から、上記塩化ビニル重合体１００重量部に対して、上記熱膨張性マイクロカプセルの含有量は、０．０５重量部以上、１．５重量部以下である。上記塩化ビニル重合体１００重量部に対して、上記熱膨張性マイクロカプセルの含有量は好ましくは０．１重量部以上、好ましくは１．２重量部以下である。上記熱膨張性マイクロカプセルの含有量が上記下限以上であると、成形体の強度がより一層高くなる。上記熱膨張性マイクロカプセルの含有量が上記上限以下であると、成形体がより一層軽量になる。
【００５３】
上記熱膨張性マイクロカプセルは、外殻と、外殻に内包された膨張剤とを有することが好ましい。加熱により熱膨張性マイクロカプセルをより一層良好に膨張させる観点からは、上記外殻は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
【００５４】
塩化ビニル重合体組成物を溶融させる際に上記熱膨張性マイクロカプセルが過度に膨張しないように、上記熱膨張性マイクロカプセルは、ある程度の耐熱性を有することが好ましい。上記熱膨張性マイクロカプセルの耐熱性を高める観点からは、上記熱膨張性マイクロカプセルの外殻は、アクリロニトリル重合体、ニトリル化合物の重合体、カルボン酸化合物の重合体、アミド化合物の重合体、又は側鎖に環状骨格を有する化合物の重合体であることが好ましい。上記ニトリル化合物の重合体及び上記カルボン酸化合物の重合体は、ニトリル化合物とカルボン酸化合物との共重合体であることが好ましい。また、成形体をより一層軽量にし、成形体の強度をより一層高める観点からは、上記熱膨張性マイクロカプセルの外殻は、アクリロニトリル重合体であることがより好ましい。
【００５５】
加熱により上記熱膨張性マイクロカプセルをより一層良好に膨張させる観点からは、上記膨張剤は、炭化水素であることが好ましい。上記膨張剤は、１種のみが用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよい。
【００５６】
上記炭化水素は、炭素数が８以下である炭化水素であることが好ましく、飽和炭化水素であることが好ましい。上記炭化水素としては、具体的には、プロパン、プロピレン、ブテン、ノルマルブタン、イソブタン、イソペンタン、ネオペンタン、ノルマルペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、及びイソオクタン等が挙げられる。
【００５７】
良好な熱膨張性を発揮する観点からは、上記熱膨張性マイクロカプセル１００重量％中、上記膨張剤の含有量は、好ましくは１重量％以上、より好ましくは１０重量％以上、好ましくは９９重量％以下、より好ましくは５０重量％以下、更に好ましくは２５重量％以下である。上記膨張剤の含有量が上記下限以上であると、外殻の厚みによる膨張性能の低下が抑えられる。上記膨張剤の含有量が上記上限以下であると、外殻の強度が高くなり、外殻の破裂及び収縮等の膨張不良が発生し難くなる。
【００５８】
上記熱膨張性マイクロカプセルの体積平均径は、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上、更に好ましくは５μｍ以上、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、更に好ましくは５０μｍ以下である。上記熱膨張性マイクロカプセルの体積平均径が上記下限以上であると、発泡が促進され、良好な成形体が得られる。上記熱膨張性マイクロカプセルの体積平均径が上記上限以下であると、気泡径が小さい成形体が得られる。気泡径が小さい単層管等の成形体は、製品間の品質に差が生じにくい。また、気泡径が小さい単層管等の成形体は、曲げ耐性に優れるため、割れや破損が生じにくい。
【００５９】
上記熱膨張性マイクロカプセルの体積平均径は、体積基準で測定される平均径であり、５０％となるメディアン径（Ｄ５０）の値である。上記体積平均径は、レーザ回折・散乱法等により測定可能である。
【００６０】
上記熱膨張性マイクロカプセルとして、市販品を用いてもよい。上記熱膨張性マイクロカプセルの市販品としては、マツモトマイクロスフェアＦ−８０、マツモトマイクロスフェアＦ−１００、マツモトマイクロスフェアＦ−１８０（以上いずれも松本油脂製薬社製）、Ｅｘｐａｎｃｅｌ  ＷＵ−４６１、Ｅｘｐａｎｃｅｌ  ＤＵ−９５０、Ｅｘｐａｎｃｅｌ  ＤＵ−０９８（以上いずれも日本フィライト社製）、及びアドバンセルＥＭ５０１（積水化学工業社製）等が挙げられる。
【００６１】
［他の成分］
成形体の強度の更なる向上を目的として、上記塩化ビニル重合体組成物は、アクリル樹脂を含んでいてもよい。また、上記塩化ビニル重合体組成物は、安定剤、安定化助剤、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、及び顔料を含んでいてもよい。これらの他の成分は、成形時に配合されてもよい。アクリル樹脂、安定剤、安定化助剤、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、及び顔料はそれぞれ、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００６２】
安定剤とは、塩化ビニル重合体の分解抑制を図り、また、塩化ビニル重合体の分解時に発生する塩酸を捕捉する物質である。
【００６３】
上記安定剤としては、有機錫系安定剤、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、及びバリウム−カドミウム系安定剤等が挙げられる。
【００６４】
上記有機錫系安定剤としては、ジブチル錫メルカプト、ジオクチル錫メルカプト、ジメチル錫メルカプト、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、及びジブチル錫ラウレートポリマー等が挙げられる。
【００６５】
塩化ビニル重合体組成物の成形性を良好にする観点から、塩化ビニル重合体と熱膨張性マイクロカプセルとの合計１００重量部に対して、上記安定剤の含有量は、好ましくは０．５重量部以上、より好ましくは１重量部以上、更に好ましくは５重量部以上、好ましくは１０重量部以下である。
【００６６】
上記安定化助剤としては、エポキシ化大豆油、リン酸エステル、ポリオール、ハイドロタルサイト、及びゼオライト等が挙げられる。
【００６７】
滑剤とは、塩化ビニル重合体の金型への粘着を抑制する物質である。
【００６８】
上記滑剤としては、内部滑剤、及び外部滑剤が挙げられる。上記内部滑剤は、溶融した塩化ビニル重合体組成物の粘度を低くし、摩擦による発熱を防止する目的で使用される。上記内部滑剤としては、ブチルステアレート、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、エポキシ化大豆油、グリセリンモノステアレート、ステアリン酸、及びビスアミド等が挙げられる。上記外部滑剤は、溶融した塩化ビニル重合体組成物と装置の金属面との滑り効果を上げる目的で使用される。上記外部滑剤としては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、エステルワックス、及びモンタン酸ワックス等が挙げられる。
【００６９】
加工助剤とは、塩化ビニル重合体の加工性を向上させる物質である。
【００７０】
上記加工助剤としては、アクリル系加工助剤等が挙げられる。上記アクリル系加工助剤としては、重量平均分子量が１０万〜２００万である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等が挙げられる。上記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としては、ｎ−ブチルアクリレート−メチルメタクリレート共重合体、及び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る。
【００７１】
衝撃改質剤とは、塩化ビニル重合体の衝撃性能を向上させる物質である。
【００７２】
上記衝撃改質剤としては、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＭＢＳ）、塩素化ポリエチレン、及びアクリルゴム等が挙げられる。
【００７３】
耐熱向上剤とは、塩化ビニル重合体の熱変形温度や軟化温度を向上させる物質である。
【００７４】
上記耐熱向上剤としては、α−メチルスチレン化合物、及びＮ−フェニルマレイミド化合物等が挙げられる。
【００７５】
熱や酸素により引き起こされる塩化ビニル重合体の脱塩化水素作用によって、塩化ビニル重合体は劣化する。酸化防止剤とは、熱や酸素による塩化ビニル重合体の劣化を抑制する物質である。
【００７６】
上記酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤等が挙げられる。
【００７７】
光（紫外線）を熱エネルギーに変換することにより引き起こされる塩化ビニル重合体の脱塩化水素作用によって、塩化ビニル重合体は劣化する。紫外線吸収剤とは、光（紫外線）による塩化ビニル重合体の劣化を抑制する物質である。
【００７８】
上記紫外線吸収剤としては、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、及びシアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。
【００７９】
光安定剤とは、ラジカルを捕捉して塩化ビニル重合体の劣化を抑制する物質である。
【００８０】
上記光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
【００８１】
充填剤とは、強度、耐熱性、各種耐性等を高めるため、また、新しい機能を付与するために用いる物質である。
【００８２】
上記充填剤としては、炭酸カルシウム、及びタルク等が挙げられる。
【００８３】
顔料とは、着色に用いる粉末で、水や油に不溶の物質である。
【００８４】
上記顔料としては、有機顔料、及び無機顔料が挙げられる。上記有機顔料としては、アゾ系有機顔料、フタロシアニン系有機顔料、スレン系有機顔料、及び染料レーキ系有機顔料等が挙げられる。上記無機顔料としては、酸化物系無機顔料、クロム酸モリブデン系無機顔料、硫化物・セレン化物系無機顔料、及びフェロシアニン化物系無機顔料等が挙げられる。
【００８５】
（成形体及び成形体の製造方法）
上記塩化ビニル重合体組成物を成形することにより、成形体を得ることができる。この成形体は、優れた軽量性と、高い強度とを有する。成形体をより一層軽量化する観点からは、上記成形体は、独立気泡を有することが好ましい。上記成形体における独立気泡率は、好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８０％以上、好ましくは９９％以下、より好ましくは９５％以下、更に好ましくは９０％以下である。多層管でなくても高い強度を発現させることができるので、上記成形体は、単層管であることが好ましい。成形体をより一層軽量化する観点からは、上記単層管は、独立気泡を有することが好ましい。上記単層管は、多層管ではなく、多層管における管状の１つの層ではないことが好ましい。
【００８６】
以下、単層管を例として、成形体の製造方法を説明する。
【００８７】
本発明に係る単層管（成形体）の製造方法は、塩化ビニル重合体組成物を加熱し、成形することにより、単層管（成形体）を得る工程を備える。上記単層管を得る工程における加熱時に、上記熱膨張性マイクロカプセルの膨張開始温度以上の加熱を行い、上記熱膨張性マイクロカプセルを膨張させることにより、得られる単層管に独立気泡を含有させる。
【００８８】
成形方法は、押出成形方法であることが好ましい。押出成形方法以外の成形方法を用いてもよい。上記押出成形方法としては、共押出成形方法、及び加熱成形方法等が挙げられる。
【００８９】
押出成形方法により成形体を得る場合には、先ず上記塩化ビニル重合体組成物を、押出成形装置に入れる。
【００９０】
次に、上記塩化ビニル重合体組成物を、上記熱膨張性マイクロカプセルの膨張開始温度未満の温度、かつ、上記塩化ビニル重合体組成物が溶融する温度に加熱することが好ましい。上記の加熱により、上記塩化ビニル重合体組成物は溶融する。
【００９１】
上記塩化ビニル重合体組成物を溶融させるための加熱温度は、好ましくは１６０℃以上、より好ましくは１７０℃以上、好ましくは１９０℃以下、より好ましくは１８５℃以下である。上記塩化ビニル重合体組成物を溶融させるための加熱温度が上記下限以上であると、塩化ビニル重合体組成物が良好に溶融する。上記塩化ビニル重合体組成物を溶融させるための加熱温度が上記上限以下であると、上記熱膨張性マイクロカプセルの膨張が抑えられる。
【００９２】
次に、溶融した塩化ビニル重合体組成物を、押出成形装置のシリンダから、金型へ移送する。上記シリンダ内の温度は、例えば、上記熱膨張性マイクロカプセルが膨張を開始する温度以上に設定される。上記熱膨張性マイクロカプセルは、金型を通過した後、速やかに、膨張する。これに伴い、独立気泡を有する単層管が成形される。
【００９３】
上記塩化ビニル重合体組成物を溶融させるための加熱温度は、上記熱膨張性マイクロカプセルが膨張を開始する温度よりも低いことが好ましく、上記熱膨張性マイクロカプセルが膨張を開始する温度よりも１０℃以上低いことがより好ましく、上記熱膨張性マイクロカプセルが膨張を開始する温度よりも２０℃以上低いことが更に好ましい。
【００９４】
熱膨張性マイクロカプセルを膨張させるための加熱温度は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１６０℃以上、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下である。上記熱膨張性マイクロカプセルを膨張させるための加熱温度が上記下限以上及び上記上限以下であると、熱膨張性マイクロカプセルが良好に膨張し、独立気泡を有する軽量性に優れた成形体が得られる。
【００９５】
強度をより一層高める観点からは、成形体の比重は、好ましくは１．０５以上、より好ましくは１．１以上、更に好ましくは１．２以上、特に好ましくは１．３以上である。成形体をより一層軽量にする観点からは、成形体の比重は、好ましくは１．４以下、より好ましくは１．３５以下、更に好ましくは１．３以下、特に好ましくは１．２５以下、最も好ましくは１．２以下である。
【００９６】
成形体をより一層軽量にする観点からは、加熱前の上記塩化ビニル重合体組成物の比重の、得られる成形体の比重に対する比（加熱前の上記塩化ビニル重合体組成物の比重／成形体の比重）は、好ましくは１．０３以上、より好ましくは１．０５以上、更に好ましくは１．１以上、特に好ましくは１．２以上である。強度をより一層高める観点からは、上記比（加熱前の上記塩化ビニル重合体組成物の比重／成形体の比重）は、好ましくは１．３５以下、より好ましくは１．３以下、更に好ましくは１．２以下、特に好ましくは１．１以下である。
【００９７】
図１に、本発明の第１の実施形態に係る単層管のＩＲスペクトル図を示す。
【００９８】
図２に、熱膨張性マイクロカプセルを含まない塩化ビニル重合体組成物により形成された単層管のＩＲスペクトル図を示す。
【００９９】
図３に、熱膨張性マイクロカプセル（積水化学工業社製「アドバンセルＥＭ５０１」）のＩＲスペクトル図を示す。
【０１００】
単層管等の成形体の赤外吸収（ＩＲ）スペクトル（ＡＴＲ（Ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ  Ｔｏｔａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）法）を測定したとき、７００ｃｍ−１以上、８００ｃｍ−１以下、かつ、１６００ｃｍ−１以上、１８００ｃｍ−１以下にピークが存在することが好ましい。上記の波数の範囲内にピークが存在すると、成形体を得る際に用いた成分に起因して、成形体がより一層軽量になり、成形体の強度がより一層高くなる。
【０１０１】
以下、実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。
【０１０２】
以下の材料を用意した。
【０１０３】
塩化ビニルモノマー
熱膨張性マイクロカプセル（積水化学工業社製「アドバンセルＥＭ５０１」）
発泡剤（アゾジカルボンアミド）
水（イオン交換水）
【０１０４】
（分散剤）
部分けん化ポリビニルアルコール
ヒドロキシプロピルメチルセルロース
【０１０５】
（油溶性重合開始剤）
α−クミルパーオキシネオデカノエート
ｔ−ブチルパーオキシピバレート
【０１０６】
（実施例１）
（塩化ビニル重合体の合成）
懸濁重合法にて、塩化ビニル重合体を作製した。
【０１０７】
温度調整機、及び攪拌機を備える重合器を用意した。上記重合器内に、下記の表１に示す分散剤、下記の表１に示す油溶性重合開始剤及びイオン交換水を入れ、真空ポンプで重合器内の空気を排出し、重合器内の組成物を攪拌しながら、塩化ビニルモノマーを重合器内に加えた。塩化ビニルモノマー１００重量部に対して、イオン交換水を下記の表１に示す量で用いた。配合成分の全体中において、分散剤及び油溶性重合開始剤を下記の表１に示す濃度で用いた。
【０１０８】
温度調整機を制御し、重合器内の温度を５３℃に設定し、重合反応を開始した。重合器内の圧力が０．４ＭＰａまで低下したときに重合反応を終了した。重合反応時間は、６時間であった。
【０１０９】
未反応の塩化ビニルモノマーを除去した後、スラリー状態の反応物を脱水及び乾燥することにより、塩化ビニル重合体を得た。得られた塩化ビニル重合体の重合度は１２００であった。
【０１１０】
【表１】
2019019168.tif 000003
【０１１１】
（塩化ビニル重合体組成物の調製）
得られた塩化ビニル重合体と、熱膨張性マイクロカプセル（積水化学工業社製「アドバンセルＥＭ５０１」）とを下記の表２に示す配合量で混合し、塩化ビニル重合体組成物を得た。
【０１１２】
（単層管の製造）
押出成形方法により単層管を製造した。塩化ビニル重合体組成物を、押出成形装置に入れ、樹脂温度が１８５℃になるように加熱し、塩化ビニル重合体組成物を溶融させた。溶融した塩化ビニル重合体組成物を、押出成形装置のシリンダから、金型へ移送した。上記シリンダ内の温度は、１６０℃に設定した。溶融した塩化ビニル重合体組成物が金型を通過した後、速やかに、熱膨張性マイクロカプセルは膨張した。このようにして、独立気泡を有する単層管を得た。
【０１１３】
（実施例２〜４及び比較例１〜３）
実施例２〜４及び比較例１〜３では、実施例１と同様の塩化ビニル重合体を用いた。実施例２〜４及び比較例２では、熱膨張性マイクロカプセル（積水化学工業社製「アドバンセルＥＭ５０１」）を用いた。比較例３では、発泡剤（アゾジカルボンアミド）を用いた。
【０１１４】
塩化ビニル重合体組成物の配合成分の種類及び配合量を下記の表２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、単層管を得た。
【０１１５】
（評価）
（１）独立気泡率
得られた単層管の独立気泡率を測定した。
【０１１６】
（２）引張強度
得られた単層管の引張強度を、ＪＩＳ  Ｋ６７４１：２００７に準拠したダンベル試験片を用いて測定した。なお、引張速度は１０ｍｍ／ｍｉｎ、温度は２３℃で測定を行った。繰り返し３回測定を行い、測定値の平均値を得られた単層管の引張強度とした。引張強度の値が高いと、強度に優れている。
【０１１７】
（３）比重
得られた単層管、及び加熱前の塩化ビニル重合体組成物を約３ｃｍ角の大きさに切削し、電子比重計（アルファミラージュ社製「ＭＤ３００Ｓ」）を用いて、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０７：２０１２に準拠して２３℃での比重を測定した。繰り返し３回測定を行い、測定値の平均値を得られた単層管、及び加熱前の塩化ビニル重合体組成物の比重とした。単層管の比重が高いほど、強度が高くなる傾向がある。単層管の比重が低いと、軽量性に優れている。比（加熱前の塩化ビニル重合体組成物の比重／単層管の比重）が高いと、軽量性に優れている。比（加熱前の塩化ビニル重合体組成物の比重／単層管の比重）が低いと、強度が高くなる傾向がある。
【０１１８】
（４）偏平性
得られた単層管から、長さ５０ｍｍ以上の環状試験片を切り取り、ＪＩＳ  Ｋ６７４１：２００７に準拠して偏平性を試験した。繰り返し３回測定を行い、その平均値を得られた単層管の偏平性とした。
【０１１９】
［偏平性の判定基準］
○：偏平性が５０以上（割れなし）
×：偏平性が５０未満（割れあり）
【０１２０】
（５）限界偏平率
上記偏平性の結果から、単層管の限界偏平率を求めた。なお、限界偏平率が５０％以上である場合は、単層管は良好な偏平強度を有している。限界偏平率は、下記の式で求めた。
【０１２１】
限界偏平率（％）＝（偏平性試験後の単層管の外径（ｍｍ）÷得られた単層管の外径（ｍｍ））×１００
【０１２２】
［限界偏平率の判定基準］
○：限界偏平率が５０％以上、かつ７５％以下
×：限界偏平率が５０％未満
【０１２３】
（６）ビカット軟化温度
得られた単層管を約１ｃｍ角の大きさに切削し、ＩＳＯ  ２５０７−１：１９９５、及びＩＳＯ  ２５０７−２：１９９５に準拠してビカット軟化温度を測定した。繰り返し２回測定を行い、その平均値を得られた単層管のビカット軟化温度とした。
【０１２４】
［ビカット軟化温度の判定基準］
○：ビカット軟化温度が７６℃以上
×：ビカット軟化温度が７６℃未満
【０１２５】
組成及び結果を下記の表２に示す。
【０１２６】
【表２】
2019019168.tif 000004
【０１２７】
なお、実施例１〜４で得られた単層管のＩＲスペクトル測定において、図１に示すＩＲスペクトルと類似した結果が得られ、７００ｃｍ−１以上、８００ｃｍ−１以下にピークが存在し、かつ、１６００ｃｍ−１以上、１８００ｃｍ−１以下にピークが存在していた。
【０１２８】
また、実施例１〜４で得られた単層管のＩＲスペクトル測定において、アクリロニトリルのＣ−Ｎ三重結合に起因するピークが確認された。このことは、熱膨張性マイクロカプセル（積水化学工業社製「アドバンセルＥＭ５０１」）の外殻が、単層管に存在していることを示している。このことから、得られた単層管は、熱膨張性マイクロカプセルの発泡により、高い強度を維持しつつ、軽量化を図ることができることが確認された。
【図１】
2019019168.tif 000005
【図２】
2019019168.tif 000006
【図３】
2019019168.tif 000007