(57)【要約】【課題】  赤外線の吸収を抑えて成形体への蓄熱を防止し、成形体の反りや収縮を減少させると共に、塩化ビニル系樹脂が本来有する優れた軟化特性をそのまま保持して高い成形安定性を有する塩化ビニル系樹脂組成物と、その成形体を提供する。【解決手段】  塩化ビニル系樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対し、鉛系安定剤１〜５質量部、平均粒径０．０１〜１μｍで熱伝導率１０Ｗ／ｍＫ以上の無機化合物（酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムから選ばれる１種以上が好ましい）１〜３０質量部、有機着色剤０．１〜５．０質量部を含む。  この組成物からなる成形体は、赤外線領域において、５０％以上の赤外線透過率を有し、ＪＩＳ  Ｋ−７２０６に準拠して測定されるビカット軟化温度が８０℃以上である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化ビニル系樹脂１００質量部に対し、
鉛系安定剤１〜５質量部、
平均粒径０．０１〜１μｍ、熱伝導率１０Ｗ／ｍＫ以上の無機化合物１〜３０質量部、
有機着色剤０．１〜５．０質量部
を含んでなることを特徴とする塩化ビニル系樹脂組成物。
【請求項２】
無機化合物が、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の塩化ビニル系樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塩化ビニル系樹脂組成物からなり、赤外線領域において、５０％以上の赤外線透過率を有し、ＪＩＳ  Ｋ−７２０６に準拠して測定されるビカット軟化温度が８０℃以上であることを特徴とする塩化ビニル系樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建材等の屋外用途に適した成形体を作るための塩化ビニル系樹脂組成物と、その成形体とに関し、詳しくは、赤外線の吸収を抑えて成形体への蓄熱を防止し、成形体の反りや収縮を減少させると共に、塩化ビニル系樹脂が本来有する優れた軟化特性をそのまま保持して高い成形安定性を有する塩化ビニル系樹脂組成物と、その成形体とに関する。
【背景技術】
【０００２】
塩化ビニル系樹脂組成物から得られる成形体、特に硬質成形体は、外壁材、屋根材、波板材、雨樋材、管材、シート材等のように、屋外建材に広く使用されている。
これらの建材に使用される成形体は、建物全体での調和を図るために、顔料を添加して茶色、焦げ茶色等の濃暗色系の色調に着色することが多い。
これらの、濃暗色系の色調に着色された成形体は、特に夏場では日中の太陽光線によって、成形体の表面温度が上昇し、熱変形を生じることがある。
このような成形体の熱変形は、成形加工時の残留歪の復元に起因する。
【０００３】
上記の熱変形の結果として、成形体の寸法の伸縮、反り、あるいは径の変化等が生じ、建材すなわち成形体を固定するための金具等から成形体が外れる事態となることもある。
このような問題を解決するために、特開２００１−１３９６９８や同２００３−１０５１５３等の発明が提案されている。
【０００４】
特開２００１−１３９６９８は、塩化ビニル系樹脂１００重量部に有機着色剤０．１〜５．０重量％、１．０μｍ以下の炭酸カルシウム１〜３０重量部を配合した塩化ビニル系樹脂組成物を原料とする屋外建材用塩化ビニル樹脂硬質成形体を提案している。
この提案では、赤外線を透過させるために、粒径の小さい炭酸カルシウムを添加しているが、成形体中に吸収されて蓄熱される点については何ら考慮されていないばかりか、熱撓み性が高温下においては未だ不十分であり、しかも炭酸カルシウムを１〜３０重量部も添加することから、雨や霧等によって溶出することがあり、この結果、表面が凹凸になったり、炭酸カルシウムが析出したりして、白く見える現象（チョーキング）が生じる懸念もある。
【０００５】
また、特開２００３−１０５１５３は、塩素化塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し、錫マレート系安定剤０．５〜４．０重量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤０．１〜５重量部、水酸化アルミニウム０．５〜１０重量部を配合した塩素化塩化ビニル系樹脂組成物と、この組成物を原料とする雨樋製品を提案している。
この提案では、塩素化塩化ビニル系樹脂を用い、これに水酸化アルミニウムを配合していることから、熱変形温度は十分に高いため夏場での熱変形の問題はなく、チョーキングも発生し難いが、塩素化塩化ビニル系樹脂は、ストレート塩化ビニル樹脂（すなわち、塩化ビニルのホモポリマー）に比べて熱安定性が悪く、成形加工中に焼け易いと言う問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１３９６９８号公報
【特許文献２】特開２００３−１０５１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような不具合を回避し、建材等の屋外用途に適する成形体を得るための塩化ビニル系樹脂組成物と、当該組成物から得られる蓄熱がなく、反りや収縮等もない成形体とを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、〔１〕本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対し、鉛系安定剤１〜５質量部、平均粒径０．０１〜１μｍで熱伝導率１０Ｗ／ｍＫ以上の無機化合物１〜３０質量部、有機着色剤０．１〜５．０質量部を含んでなることを特徴とする。
この無機化合物は、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムから選ばれる１種以上であってよい。
〔２〕また、本発明の成形体は、上記の塩化ビニル系樹脂組成物からなり、赤外線領域において、５０％以上の赤外線透過率を有し、ＪＩＳ  Ｋ−７２０６に準拠して測定されるビカット軟化温度が８０℃以上であることを特徴とする。
【０００９】
本発明における塩化ビニル系樹脂は、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル等のホモポリマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−エチレン共重合体、塩化ビニル−アクリル共重合体等のコポリマー等が使用でき、平均重合度が５００〜３０００程度、好ましくは７００〜１５００程度のものが適している。
平均重合度が５００未満のものは、機械的強度が低く、１５００を超えると、溶融粘度が高くなり、成形加工が困難になる。
【００１０】
鉛系安定剤は、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物の熱安定性を向上させるために配合するものであって、該組成物が溶融押出成形等の成形加工中に熱分解を起こしたりするのを抑制する作用をなす。
鉛系安定剤の具体例としては、鉛白、塩基性亜硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜燐酸鉛、二塩基性フタル酸鉛、三塩基性マレイン酸鉛、シリカゲル共沈珪酸鉛、二塩基性ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉛等が挙げられ、これらは単独で、あるいは必要に応じて２種以上を適宜組み合わせ混合して用いることができる。
鉛系安定剤の添加量は、上記の塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して１〜５質量部、好ましくは１．５〜４質量部である。１質量部未満では熱安定性を向上させる効果が小さく、５質量部を超えると成形体の耐衝撃性が低下する。
【００１１】
無機化合物は、成形体の熱変形を少なくするために配合するものであって、溶融シリカ、結晶性シリカ、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、窒化珪素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭化珪素等が使用でき、毒性や耐チョーキング性等を考慮すると、酸化マグネシウムや、水酸化マグネシウムを用いることが好ましく、これらは単独で、あるいは必要に応じて２種以上を適宜組み合わせ混合して用いることができる。
本発明では、これらの無機化合物のうち、平均粒径が０．０１〜１μｍ、好ましくは０．０５〜１．０μｍ、熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上のものを使用する。
平均粒径が０．０１μｍ未満では、粉体としての取扱が困難となり、１μｍを超えると、成形体の表面に無機化合物粒が突出する等して成形体の外観が悪化する。
熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ未満のものでは、成形体の蓄熱を抑制する効果が少なくなってしまう。熱伝導率は、無機化合物の種類によって異なるため、上限値は特に限定できないが、上記した酸化マグネシウムや水酸化マグネシウムの熱伝導率４０Ｗ／ｍＫ、４５Ｗ／ｍＫ程度が上限値となる。すなわち、本発明において、好ましい熱伝導率は１０〜４５Ｗ／ｍＫ程度の範囲である。
【００１２】
上記の無機化合物の添加量は、上記の塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して１〜３０質量部である。１質量部未満では熱変形を減少させる効果が小さく、３０質量部を超えると成形体の表面に無機化合物粒が露出する等して成形体の外観が悪化するばかりか、無機化合物の剥落等の不都合も生じることがある。
本発明において、上記のような無機化合物は、高分子材料すなわち塩化ビニル系樹脂の動きを束縛する作用をなすため、当該樹脂成形体の残留歪が熱により復元するのを阻止することができる。本発明では、このような無機化合物を上記量で配合しておくことにより、成形体の熱変形を効果的に減少させることができる。
【００１３】
有機着色剤は、成形品を所望の色調に着色するために配合するものであって、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、インダンスレンブルー、ハンザイエロー、インダンスレンイエロー、インダンスレンレッド、ポリアゾレッド、イソインドリノンイエロー、キナクリドン等が用いられる。
有機着色剤の添加量は、上記の塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して０．１〜５質量部である。０．１質量部未満では、所望の色調に着色された成形品を得ることができず、５質量部を超えると、成形品の急激な温度上昇を抑制することが不十分となり、上記の特性を備えた無機化合物を上記の添加量で配合していても、成形品に熱変形が生じ易くなる。
【００１４】
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、以上の各成分の他に、以上の各成分の特性を損なわない範囲内で、必要に応じて、塩化ビニル系樹脂に通常配合される公知の滑剤、衝撃改良剤、帯電防止剤、難燃剤、加工助剤、紫外線吸収剤等が配合されていてもよい。
【００１５】
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、上記した所定量の塩化ビニル系樹脂と、鉛系安定剤と、特定の平均粒径，熱伝導率を持つ無機化合物と、有機着色剤とを、必要に応じて添加される公知の各種添加剤（滑剤、衝撃改良剤、帯電防止剤、難燃剤、加工助剤、紫外線吸収剤等）と共に、ブレンダーやヘンシェルミキサー等を用い、粉砕し、均一に混合して得ることできる。
【００１６】
以上の塩化ビニル樹脂組成物から得られる本発明の成形体は、赤外線領域の波長７００〜２５００ｎｍにおける赤外線透過率が５０％以上、好ましくは６０％以上であって、ＪＩＳ  Ｋ−７２０６に準拠して測定されるビカット軟化温度が８０℃以上、好ましくは８３℃以上である。
上記の赤外線透過率が５０％未満では、成形体への赤外線吸収率が高くなりすぎて、成形体の温度上昇が起こり、反りや収縮等が生じてしまう。赤外線透過率の上限は特に限定しないが、高ければ高いほど好ましいことは言うまでもなく、理想的には１００％である。
また上記のビカット軟化温度が８０℃未満では、屋外の使用において成形体が軟化してしまう。ビカット軟化温度の上限も特に限定せず、高ければ高いほど好ましいことは言うまでもないが、現実には、濃暗色に着色された成形体が夏場の日中に太陽光線に晒された際に生じる温度上昇分程度（８０℃程度）であればよい。
【００１７】
上記の成形体は、単軸、２軸、それ以上の多軸押出機を用い、上記の塩化ビニル系樹脂組成物を押出成形したり、カレンダープレス成形、あるいは押出連続プレス成形等により、フィルム状、シート状、板状、パイプ状、異型状等の種々の形態に成形することによって得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、特定の特性を有する無機化合物を特定の割合で含んでいるため、この組成物から得られる成形体への赤外線の吸収を抑えて蓄熱を防止し、当該成形体の反りや収縮を減少させることができるため、屋外使用に適した成形体の原料として好適である。
また、特定の特性を有する無機化合物を特定の割合で含む本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂が本来有する優れた軟化特性をそのまま保持して高い成形安定性を有し、成形加工時の残留歪が少なく、押出成形、カレンダープレス成形、あるいは押出連続プレス成形等各種の成形方法を適用して、形状安定性に優れた成形体を容易に得ることができる。
【００１９】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体は、濃暗色系の色調に着色されていても、夏場の日中の太陽光線の下でも成形体の表面温度が上昇することはなく、この結果として熱変形を生じることはない。
また、本発明の塩化ビニル系樹脂成形体は、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物に配合された無機化合物が、雨や霧等によって溶出することが極めて少なく、従って従来の塩化ビニル系樹脂成形体のように、表面が凹凸になったり、チョーキングが生じることも極めて少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
スーパーミキサーを用い、表１に示す成分を表１に示す配合で混合し、得られた塩化ビニル系樹脂組成物を、異方向２軸押出機に供給し、樹脂温度２００℃で、厚さ２．０ｍｍ、幅２００ｍｍの押出板を成形した。
この押出板につき、次の項目についての評価を行い、その結果を表１に合わせて示す。
【００２１】
（１）外観：
押出板の外観を目視により観察し、次の基準で評価した。
○・・・・・焼けも凹凸もなく、極めて良好な外観となっているもの
△・・・・・焼けも凹凸も少し生じているが、実用に供し得るもの
×・・・・・焼けも凹凸も顕著に生じており、実用に供し得ないもの
（２）耐候性：
押出板を、サンシャインウエザオメーターで１０００時間暴露した後、表面の白化を目視により観察し、次の基準で評価した。
○・・・・・変化がないもの
△・・・・・白化が少し生じているもの
×・・・・・白化が顕著に生じているもの
【００２２】
（３）耐熱変形性：
ＪＩＳ  Ｋ−７２０６に基づき、押出板のビカット軟化温度を測定し、次の基準で評価した。
○・・・・・ビカット軟化温度が８３℃以上のもの
△・・・・・ビカット軟化温度が８０℃以上８３℃未満のもの
×・・・・・ビカット軟化温度が８０℃未満のもの
（４）赤外線透過率：
磁気分光光度計を用い、押出板の赤外線透過率を測定し、波長７５０〜２５００ｎｍにおける平均値を求め、次の基準で評価した。
○・・・・・赤外線透過率が５５％以上のもの
△・・・・・赤外線透過率が５０％以上５５％未満のもの
×・・・・・赤外線透過率が５０％未満のもの
【００２３】
【表１】
2005194361.tif 000002
【００２４】
なお、表１中、
各成分の配合量：質量部
ストレートＰＶＣ：ポリ塩化ビニル（すなわち、塩化ビニルのホモポリマー）
塩素化ＰＶＣ：塩素化ポリ塩化ビニル（すなわち、塩素化塩化ビニルのホモポリマー）
ρ：平均粒径
λ：熱伝導率
有機顔料：黒色（キナクリドン／フタロシアニンブルー＝３／７《質量比》）
比較例５中の「−」：焼けが顕著に発生しており、測定不能
を示している。
【００２５】
表１から明らかなように、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物を用いた本発明の塩化ビニル系樹脂成形体（実施例１〜６）によれば、成形体への赤外線の吸収を効果的に抑制することができるため、蓄熱はなく、当該成形体の熱変形を防止することができることが判る。
しかも、この成形体は、チョーキングが生じることがなく、屋外使用に好適であることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、赤外線吸収が抑制でき、蓄熱がなく、従って熱変形の生じない成形体の原料として好適な塩化ビニル系樹脂組成物を得ることができる。
また、この塩化ビニル系樹脂組成物は、成形性にも優れており、種々の成形方法で、各種形態を有する成形体を、良好な外観を持って得ることができる。
そして、本発明は、屋外の使用に適した塩化ビニル系樹脂成形体を得ることができる。