(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化ビニル系樹脂及び繊維状無機質充填材からなる樹脂組成物を押出機に供給し、金型内に押し出す押出成形品の製造方法において、金型内の樹脂流路の断面積を押出方向に向かって急激に減少させることにより、該樹脂流路内における樹脂組成物の伸長速度を５〜１０（１／ｓｅｃ）とすることを特徴とする押出成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、熱可塑性樹脂に繊維状無機質充填材を添加することにより、成形品の機械的強度を増加させるとともに、線膨張率を低減させることは知られている。
この場合、繊維状無機質充填材を一定方向に配向させることは、充填材の添加効果を十分に奏するためには重要な要素である。
繊維状無機質充填材を一定方向に配向させるとしては、例えば、特開平７−１５６２５７号公報に記載されているように、押出成形の際に溶融樹脂を屈曲部を備えた絞りを介して金型へ導く方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法においては、熱可塑性樹脂として塩化ビニル系樹脂を用いた場合、屈曲部に樹脂の滞留が発生し、塩化ビニル系樹脂が分解し、良好な成形品が得られないという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、上記の課題を解決し、熱可塑性樹脂として塩化ビニル系樹脂を用いた場合においても、塩化ビニル系樹脂が分解することなしに、繊維状無機質充填材を十分に配向することのできる押出成形品の製造方法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】
本発明の押出成形品の製造方法は、塩化ビニル系樹脂及び繊維状無機質充填材からなる樹脂組成物を押出機に供給し、金型内に押し出す押出成形品の製造方法において、金型内の樹脂流路の断面積を押出方向に向かって急激に減少させることにより、該樹脂流路内における樹脂組成物の伸長速度を５〜１０（１／ｓｅｃ）とするものである。
【０００６】
本発明に使用される塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニルモノマーを主成分とする重合体であれば特に限定されるものではない。
【０００７】
上記塩化ビニル系樹脂の重合度は特に限定されるものではないが、重合度が低すぎると、得られる成形品の強度が低下し、高すぎると成形性が低下するので、４００〜３０００が好ましく、より好ましくは、５００〜２０００である。
【０００８】
上記塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニルモノマー以外の共重合成分と共重合されていてもよい。上記塩化ビニルモノマー以外の共重合成分としては、例えば、エチレン、酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニルなどが挙げられる。
【０００９】
なかでも、エラストマー成分４〜２０重量％と、塩化ビニルを主成分とするビニルモノマー８０〜９６重量％とのグラフト重合体であって、平均重合度が８００〜１５００の塩化ビニル系樹脂を用いることが好ましい。
上記エラストマー成分の含有量が少なすぎると、得られる成形体の耐衝撃性が低下する。一方、エラストマー成分の含有量が多すぎると、得られる成形体の引張強度、弾性率等が極端に低下する他、成形性が低下するので、４〜２０重量％が好ましく、より好ましくは６〜１５重量％である。
【００１０】
上記塩化ビニル系樹脂の平均重合度は、低すぎると得られる成形体の機械的物性が低下し、高すぎると成形性が著しく低下するので、８００〜１５００が好ましい。なお、上記平均重合度はＪＩＳ  Ｋ６７２１に準拠して測定した値である。
【００１１】
上記エラストマー成分は、塩化ビニルとグラフト共重合可能であれば特に限定されるものではなく、アクリル系共重合体、ＥＶＡ（エチレンー酢酸ビニル）系共重合体等が好適に用いられる。
中でも、（メタ）アクリレートを主成分とするラジカル重合性モノマー１００重量部と、多官能性モノマー０．１〜１０重量部とからなるアクリル系共重合体が好ましい。
【００１２】
上記ラジカル重合性モノマーは特に限定されるものではないが、該モノマーを単独重合したときのガラス転移温度が高すぎると十分な耐衝撃性が発現しない。ので上記ガラス転移温度が０℃未満のものが好ましく、通常は−１４０℃以上である。
【００１３】
上記ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、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（メタ）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、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、クミルアクリレート、ｎ−ヘプチルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、２−メチルヘプチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−ノニルメタクリレート、２−メチルオクチルメタクリレート、２−エチルヘプチルメタクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、２−メチルノニルメタクリレート、２−エチルオクチルメタクリレート、ラウリル（メタ）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、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などがあげられる。
【００１４】
上記多官能性モノマーとしては、例えば、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）アクリレート等のジ（メタ）アクリレート；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、ペンタエリストールトリ（メタ）アクリレート等のトリ（メタ）アクリレート；ペンタエリストールテトラ（メタ）アクリレート等のテトラ（メタ）アクリレート；ジペンタエリストールヘキサ（メタ）アクリレート等のヘキサ（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等のジもしくはトリアリル化合物；ジビニルベンゼン、ブタジエン等のジビニル化合物などが挙げられ、これらは単独または２種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００１５】
上記エラストマー成分中の多官能性モノマーの量は、上記ラジカル重合性モノマー１００重量部に対して、０．１〜１０重量部が好ましい。上記多官能性モノマーの量が、０．１重量部未満では、アクリル共重合体が塩化ビニル系グラフト共重合体樹脂中で独立した粒子形状を保てなくなるため、塩化ビニル系グラフト共重合体樹脂の耐衝撃性が低下する。一方、１０重量部を越えると、アクリル系共重合体の架橋密度が高くなり、有効な耐衝撃性が得られなくなる。
【００１６】
本発明において、上記ラジカル重合性モノマーと上記多官能性モノマーとを共重合させる方法としては、例えば、乳化重合法、懸濁重合法等が挙げられる。
これらの中では、耐衝撃性の発現性がよく、アクリル系共重合体の粒子径の制御が行い易い点から乳化重合法が望ましい。なお、上記共重合とは、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合等すべての共重合をいう。
上記乳化重合法は、従来公知の方法で行うことができ、例えば、必要に応じて、乳化分散剤、重合開始剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤等を添加してもよい。
本発明において、上記アクリル系モノマー成分及びラジカル重合性モノマーと上記多官能性モノマーとを共重合させる方法としては、例えば、乳化重合法、懸濁重合法等が挙げられる。
【００１７】
上記懸濁重合法により重合を行う際には、分散剤、重合開始剤等を用いてもよい。
上記分散剤としては、特に限定はされないが、上記アクリル系共重合体の分散安定性を向上させ、塩化ビニルのグラフト重合を効率的に行う目的で添加される。例えば、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、ポリ酢酸ビニル及びその部分ケン化物、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、これらは単独または２種類以上組み合わせて用いることができる。
【００１８】
上記重合開始剤としては、特に限定されないが、ラジカル重合開始剤がグラフト共重合に有利であるという理由から好適に用いられる。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ー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ーアゾビスイソブチロニトリル、2、2ーアゾビスー2、4ージメチルバレロニトリル等のアゾ化合物などが挙げられる。
【００１９】
塩化ビニルをグラフト共重合させる際に、重合中に重合槽内に付着するスケールを減少させる目的で、上記アクリル系共重合体の分散溶液に、凝集剤を添加しても良い。
更に、必要に応じて、ｐＨ調整剤、酸化防止剤等が添加されてもよい。
上記の製造方法で得られた塩化ビニル系グラフト共重合体は、アクリル系共重合体にポリ塩化ビニルの一部が直接結合しているので、耐衝撃性に優れるとともに機械的強度にも優れる。このような塩化ビニル系グラフト共重合体としては、例えば、徳山積水社製、商品名「アクリルグラフト７１ＰＸ」がある。
【００２０】
本発明において使用される繊維状無機質充填材としては、ウォラストナイト、セピオライト、チタン酸カリウム、ガラス繊維などがあげられる。なかでも、ウォラストナイトが線膨張率を低減する効果が大きいので好ましい。
【００２１】
上記繊維状無機質充填材のアスペクト比は５以上のものが、成形品の機械的強度を増加させるとともに、線膨張率を低減させる効果が大きいので好ましい。
【００２２】
上記繊維状無機質充填材又は少なすぎると成形品の機械的強度を増加させるとともに、線膨張率を低減させる効果が小さく、多すぎると耐衝撃性が低下するので、上記塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し２０〜６０重量部が好ましく、さらに好ましくは２０〜５０重量部である。
【００２３】
本発明に使用される樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂及び繊維状無機質充填材からなる。上記樹脂組成物には必要に応じて、塩化ビニル系樹脂と繊維状無機質充填材との相溶性をあげることにより材料の耐衝撃性能を向上する目的で、有機繊維が添加されてもよい。
上記有機繊維の形状は、チョップ、ロービング、ミルドファイバー等、混練機に投入できる形状のものであれば良く、特には限定されない。
【００２４】
上記樹脂組成物には所望の物性を得るため、添加剤が添加されてもよい。上記添加剤としては特に限定されず、例えば、酸化防止剤（ヒンダードアミン等）、耐候剤、紫外線吸収剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤等が挙げられる。
【００２５】
本発明の押出成形品の製造方法は、上記樹脂組成物を押出機に供給し、金型内に押し出す。そして、上記金型内の樹脂流路の断面積を押出方向に向かって急激に減少させることにより、該樹脂流路内における樹脂組成物の伸長速度を５〜１０（１／ｓｅｃ）とする。
【００２６】
上記伸長速度は、金型内の樹脂流路の断面積を押出方向に向かって急激に減少させるにあたり、樹脂流路の断面積が減少し始める位置Ｐ1 における樹脂流路の断面積をＳ1 、樹脂流路の断面積が減少し終わる位置Ｐ2 における樹脂流路の断面積をＳ2 、Ｐ1 からＰ2 までの樹脂の平均滞留時間をＴとしたときに、伸長速度εは次式（１）
ε＝（Ｓ1/Ｓ2)／Ｔ    ・・・（１）
で与えられる。
【００２７】
上記εの値は、小さすぎると配向が不十分となり、大きすぎると塩化ビニル系樹脂が分解し、良好な成形品が得られないので５〜１０（１／ｓｅｃ）に限定される。
【００２８】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明する。
（実施例）
アクリルグラフト塩化ビニル共重合体（徳山積水社製、商品名「アクリルグラフト７１ＰＸ」、エラストマー成分６重量％、ビニルモノマー９４重量％、平均重合度１４００）１００重量部、ウォラストナイト（キンセイマティック社製、品番「ＳＨ６００」：平均粒径が１２μｍ、アスペクト比２２）４０を異方向二軸押出機（ＰＬＡＢＯＲ製、型式「ＢＴ５０」）にフィーダーから定量供給して１９０℃で溶融混練し、式（１）におけるＳ1 ＝４０３５ｃｍ2 、Ｓ2 ＝３１０ｃｍ2 の絞り部を有する金型に、平均滞留時間Ｔ＝１．５ｓｅｃとなるように押し出し、冷却サイジングを経て冷却し、概略断面形状コ字状、厚み１．９ｍｍの押出成形品を得た。
【００２９】
なお、平均滞留時間Ｔは絞り部の容積を押出量で除して求めた。
従って、伸長速度εは（１）式より
ε＝（Ｓ1/Ｓ2)／Ｔ＝８．６７（１／ｓｅｃ）
であった。
【００３０】
（比較例）
平均滞留時間Ｔ＝３．３ｓｅｃとなるように押し出したこと以外は実施例と同様にして押出成形品を得た。
従って、伸長速度εは（１）式より
ε＝（Ｓ1/Ｓ2)／Ｔ＝３．９４（１／ｓｅｃ）
であった。
【００３１】
（評価）
繊維の配向状態
実施例及び比較例で得られた押出成形品の厚み方向の中心部における繊維の配向状態を画像解析装置（ニレコ社製、型式「ＬＵＺＥＸ  ＡＰ」）により測定した。図１に実施例で得られた押出成形品の測定結果（繊維総数３９７本）、図２に比較例で得られた押出成形品の測定結果（繊維総数３７６本）を示した。なお、図１及び図２における角度は、押出方向に対する成形品中の繊維の方向（第１象限及び第２象限に入る繊維のみ表示）の角度を示す。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の押出成形品の製造方法は、塩化ビニル系樹脂及び繊維状無機質充填材からなる樹脂組成物を押出機に供給し、金型内に押し出す押出成形品の製造方法において、金型内の樹脂流路の断面積を押出方向に向かって急激に減少させることにより、該樹脂流路内における樹脂組成物の伸長速度を５〜１０（１／ｓｅｃ）とするものであるから、熱可塑性樹脂として塩化ビニル系樹脂を用いた場合においても、塩化ビニル系樹脂が分解することなしに、繊維状無機質充填材を十分に配向することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で得られた押出成形品の繊維の配向状態測定結果を示すグラフである。
【図２】比較例で得られた押出成形品の繊維の配向状態測定結果を示すグラフである。
【図１】
0003924185.tif 000002
【図２】
0003924185.tif 000003