塩化ビニル系樹脂成形体
【課題】ＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）に合格できる難燃性と、常温から低温域に至るまでの良好な耐衝撃性とを併せ持った塩化ビニル系樹脂成形体を提供する。
【解決手段】成形体中の有機成分に占める塩素の比率が５０〜６４質量％の塩化ビニル系樹脂成形体であって、ガラス転移点が−５５℃以下のゴム成分とポリメタクリル酸メチル成分とが共重合した耐衝撃改良剤を、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して８〜１５質量部含有させた塩化ビニル系樹脂成形体とする。ポリメタクリル酸メチル成分で耐衝撃改良剤の相溶性を高め、ガラス転移点の低いゴム成分で低温域に至るまで成形体の耐衝撃性を高める。そして、耐衝撃改良剤を１５質量部以下に抑え、多量に含まれる塩素で成形体の難燃性を高める。
【解決手段】成形体中の有機成分に占める塩素の比率が５０〜６４質量％の塩化ビニル系樹脂成形体であって、ガラス転移点が−５５℃以下のゴム成分とポリメタクリル酸メチル成分とが共重合した耐衝撃改良剤を、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して８〜１５質量部含有させた塩化ビニル系樹脂成形体とする。ポリメタクリル酸メチル成分で耐衝撃改良剤の相溶性を高め、ガラス転移点の低いゴム成分で低温域に至るまで成形体の耐衝撃性を高める。そして、耐衝撃改良剤を１５質量部以下に抑え、多量に含まれる塩素で成形体の難燃性を高める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塩化ビニル系樹脂成形体に関し、特に、難燃性と耐衝撃性を併せ持った塩化ビニル系樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
塩化ビニル樹脂は成形性が良く、安価であり、耐薬品性も良好であるため、工業用材料をはじめあらゆる分野に広く利用されている。
【０００３】
かかる塩化ビニル樹脂の成形体は、塩素を多量に含むため良好な難燃性を有しているが、火災等により２００℃以上の高温に晒されると、熱分解を起こして多量の発煙を生じると同時に、塩素ガスや塩化水素ガスなどの腐食性ガスを発生する。そこで、これを防止するため、従来からリン系難燃剤やハロゲン系難燃剤、或いは、水酸化マグネシウム等の含水化合物を塩化ビニル樹脂に添加して、その難燃性を向上させている。また、本出願人も、塩化ビニル系樹脂に酸化チタンをかなり多量に含有させて難燃性を高めた塩化ビニル系樹脂成形体を既に提案している（特許文献１）。
【０００４】
一方、塩素含有率６０〜７０質量％の塩化ビニル系樹脂４０〜７０質量％と、アクリルゴム、塩素化ポリエチレン、ＡＥＳ樹脂の群から選ばれる少なくとも一種の衝撃改良剤１０〜４０質量部と、スチレン系化合物とシアン化ビニル系化合物との共重合体１５〜４０質量％と、ヒンダードアミン系光安定剤０．０１〜５質量％とからなる組成とし、良好な耐候性、耐衝撃性、耐熱性、難燃性を付与した塩化ビニル系樹脂組成物も知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２０００−３１３７４８号公報
【特許文献２】特開平６−１４５４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のように難燃剤や含水化合物を塩化ビニル系樹脂に含有させたり、特許文献１のように酸化チタンを塩化ビニル系樹脂に含有させると、難燃性は向上するけれども、機械的強度、特に耐衝撃強度の低下を招くという問題がある。
【０００６】
一方、特許文献２の塩化ビニル系樹脂組成物は、難燃性を付与するために高塩素化度の塩化ビニル系樹脂を用いており、このような高塩素化度の塩化ビニル系樹脂は耐衝撃性に劣るものであるが、これをカバーするためにアクリルゴム、塩素化ポリエチレン、ＡＥＳ樹脂などの衝撃改良剤を加えているので、ＡＳＴＭ Ｄ−２５６に準拠して測定した２３℃での耐衝撃強度は悪くない。けれども、０℃以下の低温域における耐衝撃強度の良否は不明であり、衝撃改良剤がどの程度のガラス転移点となるように合成されたものであるかが開示されていないので、低温域での耐衝撃強度の良否を推測することはできない。仮に、衝撃改良剤のガラス転移点がそれほど低くなければ（例えば−２０〜−３０℃程度であれば）、低温域（例えば−２０℃付近）での耐衝撃強度は大幅に低下し、良好な耐衝撃性を期待することはできない。
【０００７】
本発明は上記事情の下になされたもので、その解決しようとする課題は、ＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）に合格できる難燃性と、常温から低温域に至るまでの良好な耐衝撃性とを併せ持った塩化ビニル系樹脂成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る塩化ビニル系樹脂成形体は、成形体中の有機成分に占める塩素の比率が５０〜６４質量％の塩化ビニル系樹脂成形体であって、ガラス転移点が−５５℃以下のゴム成分とポリメタクリル酸メチル成分とが共重合した耐衝撃改良剤を、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して８〜１５質量部含有させたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体においては、耐衝撃改良剤に占めるゴム成分の比率が５０質量％を越え、９５質量％以下であることが好ましく、耐衝撃改良剤の数平均粒子径は０．１０〜０．５０μｍであることが好ましい。そして、ゴム成分は、−５５℃以下のガラス転移点を有するスチレンブタジエンゴム、シリコンゴム、アクリル酸ブチルゴムのいずれかであることが好ましい。
【００１０】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体は、良好な難燃性と常温から低温域に至るまでの良好な耐衝撃性を併せ持ち、ＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）に基づいて測定した難燃指数ＦＰＩが６以下、発煙指数ＳＤＩが０．４以下であり、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に基づいて測定した２３℃でのシャルピー衝撃強さが７ｋＪ／ｍ２以上、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて測定した０℃でのシャルピー衝撃強さが５ｋＪ／ｍ２以上、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて測定した−２０℃でのシャルピー衝撃強さが４ｋＪ／ｍ２以上である。
【００１１】
上記のＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）とは、北米を根拠地とする産業相互保険組織（ファクトリー・ミューチアル・システム）が定める評価基準のClass Number４９１０として挙げられているクリーンルーム材料の難燃性テスト（ＦＭＲＣ Clean Room Materials Flammability Test)のことである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体は、含有される耐衝撃改良剤の一方の共重合成分がポリメタクリル酸メチル成分で、耐衝撃改良剤と塩化ビニル系樹脂との相溶性が良いため、耐衝撃改良剤が均等に分散されて含有され、この耐衝撃改良剤の他方の共重合成分であるゴム成分によって耐衝撃性が高められる。特に、このゴム成分はガラス転移点が−５５℃以下と低く、０℃以下の低温域（例えば−２０℃）においてもゴム弾性が大幅に損なわれることがないため、常温域は勿論、０℃以下の低温域においても、前記のように良好なシャルピー衝撃強さを発揮する。このような作用効果は、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して耐衝撃改良剤を８質量部以上含有させた場合に顕著に発揮されるが、１５質量部を越えて過剰に含有させると、多量の耐衝撃改良剤によって成形体の耐熱性が低下する傾向が見られるので、１５質量部以下とする必要がある。耐衝撃改良剤の含有量が８〜１５質量部の範囲内であると、常温から低温域に至るまで充分なシャルピー衝撃強さを発揮できることは、後述する実施例のデータで裏付けられる。また、この塩化ビニル系樹脂成形体は、成形体中の有機成分（全有機成分）に占める塩素の比率（以下、成形体有機成分の塩素含有率という）が５０〜６４質量％と高いため、多量の塩素によって良好な難燃性が発揮され、しかも、難燃性を低下させる傾向にある耐衝撃改良剤の含有量が１５質量部以下に抑えられているので、前記のようにＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）に合格できる難燃性を有している。
【００１３】
特に、耐衝撃改良剤に占めるゴム成分の比率が５０質量％を越え、９５質量％以下であると、良好な耐衝撃性が発揮される。ゴム成分が５０質量％以下と少ない場合は、耐衝撃性を充分高めることが難しく、ゴム成分が９５質量％を越える場合は、ポリメタクリル酸メチル成分の不足により耐衝撃改良剤の相溶性が大幅に低下するので、やはり耐衝撃性を高めることが難しくなる。
【００１４】
また、耐衝撃改良剤の数平均粒子径が０．１０〜０．５０μｍであると、耐衝撃改良剤の分散性が良好であり、そのゴム弾性によって外部からの衝撃を充分に吸収できるが、数平均粒子径が０．５０μｍよりも大きくなると耐衝撃改良剤の分散性が低下し、０．１０μｍより小さくなると外部からの衝撃を吸収し難くなるので、良好な耐衝撃性を発揮することが困難になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体は、板状、棒状、管状、異形状など所望の立体形状に成形されたものであって、塩化ビニル系樹脂を主成分とし、これに耐衝撃改良剤と、必要に応じて種々の添加剤とを適量含有させたものである。
【００１７】
この成形体の主成分となる塩化ビニル系樹脂は、１）塩素化度(「塩素化度」は塩化ビニル樹脂または後塩素化塩化ビニル樹脂単体中に含まれる塩素分の比率を示し、以下も同様とする)が５８質量％以上、６８％以下の後塩素化塩化ビニル樹脂、２）この後塩素化塩化ビニル樹脂に塩素化度が略５６質量％の通常の塩化ビニル樹脂を混合した樹脂、３）これらの後塩素化ビニル樹脂又は混合樹脂に酢酸ビニル樹脂やアクリル樹脂等を混合した樹脂などからなるものであって、この塩化ビニル系樹脂成形体は、成形体中の全有機成分に占める塩素の比率（成形体有機成分の塩素含有率）が５０〜６４質量％となっている。塩化ビニル系樹脂の重合度は特に限定されないが、後塩素化塩化ビニル樹脂については、５００〜１０００の重合度、好ましくは６００〜８００の重合度を有するものが使用され、この後塩素化塩化ビニル樹脂に混合する通常の塩素化度の塩化ビニル樹脂については、５００〜１４００の重合度、好ましくは７００〜１０００の重合度を有するものが使用される。
【００１８】
上記のように成形体有機成分の塩素含有率が５０〜６４質量％であり、その主成分の後塩素化塩化ビニル樹脂やこれに混合する塩化ビニル樹脂が上記の重合度を有するものであると、多量に含まれる塩素によって難燃性が向上し、後述するように耐衝撃改良剤の含有量が１５質量％以下に抑えられていることと相俟って、ＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）に合格する難燃性を付与することが可能となる。より好ましい成形体有機成分の塩素含有率は５２〜６０質量％、さらに好ましくは５２〜５６質量％である。
【００１９】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体に含有させる耐衝撃改良剤は、ガラス転移点が−５５℃以下のゴム成分とポリメタクリル酸メチル成分との共重合物であって、ポリメタクリル酸メチル成分によって塩化ビニル系樹脂との相溶性を高めると共に、ゴム成分によって外部からの衝撃を吸収緩和し、成形体の耐衝撃性を向上させるものである。このような耐衝撃改良剤は難燃性と耐衝撃性を両立させる観点から、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して８〜１５質量部含有させる必要があり、好ましくは８〜１２質量部、更に好ましくは８〜１０質量部含有させる。
【００２０】
耐衝撃改良剤のゴム成分は、０℃以下の低温域、例えば−２０℃付近の低温域においても良好な耐衝撃強度を発揮させるためには、そのガラス転移点が−５５℃以下であることが必要であり、ガラス転移点が−５５℃よりも高いゴム成分を共重合成分とする耐衝撃改良剤は、低温域においてゴム成分のゴム弾性がかなり損なわれるため、充分な耐衝撃強度を発揮させることはできない。即ち、低温域での耐衝撃強度は、ゴム成分のガラス転移点が低いほど、大きくなると考えられる。より好ましいゴム成分のガラス転移点は、−５８℃以下である。
【００２１】
耐衝撃改良剤のゴム成分としては、−５５℃以下のガラス転移点を有する各種のゴム成分を採用できるが、その中でも、ポリメタクリル酸メチル成分と共重合反応しやすく、ゴム弾性に優れ、難燃性に悪影響を及ぼす心配がない、−５５℃以下のガラス転移点を有するスチレンブタジエンゴム、シリコンゴム、アクリル酸ブチルゴムなどが好ましく採用される。これらのゴム成分は、合成する際に成分組成や反応密度（架橋密度）などを調節して、−５５℃以下のより好ましいガラス転移点となるように調整してもよい。
【００２２】
耐衝撃改良剤に占めるゴム成分の比率は、５０質量％を越えて、９５質量％以下であることが好ましい。ゴム成分が５０質量％以下と少ない場合は、耐衝撃性を充分に高めることが難しくなり、ゴム成分が９５質量％を越える場合は、ポリメタクリル酸メチル成分の不足により耐衝撃改良剤の相溶性が低下するので、やはり耐衝撃性を高めることが難しくなる。ゴム成分のより好ましい比率は６０〜９２質量％である。
【００２３】
また、耐衝撃改良剤の数平均粒子径は０．１０〜０．５０μｍであることが好ましい。数平均粒子径が０．５０μｍよりも大きくなると、耐衝撃改良剤の分散性が低下し、０．１０μｍより小さくなると外部からの衝撃を吸収し難くなるので、いずれの場合も良好な耐衝撃性を発揮することが困難になる。耐衝撃改良剤のより好ましい数平均粒子径は０．１５〜０．４０μｍである。
【００２４】
本発明の成形体は、上記の耐衝撃改良剤を塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して８〜１５質量部均等に含有させるため、後述する実施例のデータによって裏付けられるように、常温域から低温域まで良好な耐衝撃性を発揮し、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に基づいて測定した２３℃でのシャルピー衝撃強さが７ｋＪ／ｍ２以上、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて測定した０℃でのシャルピー衝撃強さが５ｋＪ／ｍ２以上、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて測定した−２０℃でのシャルピー衝撃強さが４ｋＪ／ｍ２以上となる。耐衝撃改良剤の含有量が８質量部より少ない場合は、満足な耐衝撃強度を付与することが困難となり、また、１５質量部を越えて過剰に含有させる場合は、成形体の難燃性が低下する傾向が見られるので、いずれの場合も好ましくない。
【００２５】
また、本発明の成形体に適宜含有させる添加剤としては、有機錫系、有機鉛系やカルシウム亜鉛系などの安定剤、アクリル系などの加工助剤、ポリエチレン系やエステル系やアクリル系などの滑剤、炭酸カルシウムや酸化チタンなどの充填剤、金属水和物（水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム）や三酸化アンチモンなどの難燃剤が挙げられる。添加量は、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、安定剤が１〜１０質量部（好ましくは２〜８質量部）、加工助剤が０〜１０質量部（好ましくは０．２〜３質量部）、滑剤が０．１〜５質量部（好ましくは０．１〜３質量部）、充填剤が０〜３０質量部（好ましくは１〜２０質量部）、難燃剤が０〜１０質量部（好ましくは２〜７質量部）である。上記の添加剤のうち加工助剤、充填剤、難燃剤は、添加しなくてもよい。
【００２６】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体は、前記の塩化ビニル系樹脂１００質量部に前記の耐衝撃改良剤を８〜１５質量部、前記の各添加剤を前記添加量だけ加えて均等に混練し、これを公知の押出成形法や射出成形法で板状、棒状、管状、異形状など所望の立体形状に成形して製造される。また、公知のカレンダープレス法や連続プレス法によっても製造される。
【００２７】
次に、本発明の更に具体的な実施例と比較例を説明する。
【００２８】
［実施例１］
塩素化度が６４．５質量％、重合度が６７０の後塩素化塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、下記のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａを１０質量部、ブチル錫マレート系安定剤を２．５質量部、アクリル系加工助剤を２．０質量部、エステル系滑剤を０．５質量部、アクリル系滑剤を２．０質量部、充填剤の酸化チタンを０．６質量部含有させた塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製した。この試験片の成形体有機成分の塩素塩素含有率は５５．０質量％である。
ＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａ： スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）とポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．１９μｍ、ゴム成分の比率が７０質量％、ゴム成分のガラス転移点が−５８℃である。
【００２９】
この試験片についてＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）を行い、難燃指数ＦＰＩと発煙指数ＳＤＩを求めた。その結果を下記の表１に示す。
また、この試験片について、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に基づいて２３℃でのシャルピー衝撃強さを測定すると共に、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて０℃と−２０℃のシャルピー衝撃強さを測定した。その結果を下記の表１に示す。
なお、シャルピー衝撃強さの試験片はタイプＡのノッチ付きのものを用い、エッジワイズ衝撃、平行衝撃によって測定を行った。
【００３０】
［実施例２］
実施例１のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａを下記のシリコン系耐衝撃改良剤Ｂに変更した以外は実施例１と同様にして塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製し、この試験片について、実施例１と同様にして難燃指数ＦＰＩと、発煙指数ＳＤＩと、２３℃，０℃，−２０℃におけるシャルピー衝撃強さを測定した。その結果を下記の表１に併記する。なお、この試験片の成形体有機成分の塩素塩素含有率は５５．０質量％である。
シリコン系耐衝撃改良剤Ｂ： シリコンゴムとポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．３０μｍ、ゴム成分の比率が９０質量％、ゴム成分のガラス転移点が−１２５℃である。
【００３１】
［比較例１〜３］
実施例１のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａを、比較例１では下記のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ｃに変更し、比較例２では下記のシリコン系耐衝撃改良剤Ｄに変更し、比較例３では下記のアクリル系耐衝撃改良剤Ｅに変更した以外は、実施例１と同様にして比較用の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製し、比較用の各試験片について、実施例１と同様に２３℃，０℃，−２０℃におけるシャルピー衝撃強さを測定した。そして、比較例２の試験片について、実施例１と同様に難燃指数ＦＰＩと発煙指数ＳＤＩを求めた。その結果を下記の表１に併記する。
ＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ｃ： スチレンブタジエンゴムとポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．１３μｍ、ゴム成分の比率が５０質量％、ゴム成分のガラス転移点が−５８℃である。
シリコン系耐衝撃改良剤Ｄ： シリコンゴムとポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．３０μｍ、ゴム成分の比率が３３質量％、ゴム成分のガラス転移点が−１２５℃である。
アクリル系耐衝撃改良剤Ｅ： アクリル酸ブチルゴムとポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．１７μｍ、ゴム成分の比率が９０質量％、ゴム成分のガラス転移点が−５４℃である。
【００３２】
【表１】
【００３３】
この表１を見れば、耐衝撃改良剤として、数平均粒子径が０．１９μｍ、ゴム成分がガラス転移点−５８℃のスチレンブタジエンゴム、ゴム成分の占める比率が７０質量％のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａを、塩素化度が６４．５質量％の後塩素化塩化ビニル樹脂１００質量部に１０質量部含有させた実施例１の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片は、ＦＰＩが４．０８でＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）の合格基準の６以下を満たしており、ＳＤＩも０．１４で合格基準の０．４以下を満たしていることがわかる。そして、シャルピー衝撃強さも、２３℃で４６．３８ｋＪ／ｍ２、０℃で１２．１９ｋＪ／ｍ２、−２０℃で７．０６ｋＪ／ｍ２であり、本発明の目標値（２３℃で７ｋＪ／ｍ２以上、０℃で５ｋＪ／ｍ２以上、−２０℃で４ｋＪ／ｍ２以上）を満たしていることがわかる。
【００３４】
また、耐衝撃改良剤として、数平均粒子径が０．３０μｍ、ゴム成分がガラス転移点−１２５℃のシリコンゴム、ゴム成分の占める比率が９０質量％のシリコン系耐衝撃改良剤Ｂを、塩素化度が６４．５質量％の後塩素化塩化ビニル樹脂１００質量部に１０質量部含有させた実施例２の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片も、ＦＰＩが４．８３、ＳＤＩが０．１１で、いずれもＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）の合格基準を満たしており、また、シャルピー衝撃強さも、２３℃で３６．３３ｋＪ／ｍ２、０℃で１１．０２ｋＪ／ｍ２、−２０℃で１０．０３ｋＪ／ｍ２と、本発明の目標値を満たしていることがわかる。
【００３５】
これに対し、耐衝撃改良剤として、ゴム成分（スチレンブタジエンゴム）の占める比率が５０質量％と少ないＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ｃを含有させた比較例１の試験片は、シャルピー衝撃強さが、２３℃で３．７４ｋＪ／ｍ２、０℃で３．３３ｋＪ／ｍ２、−２０℃で２．９５ｋＪ／ｍ２であり、いずれも本発明の目標値を満たさないことがわかる。また、ゴム成分（シリコンゴム）の占める比率が３３質量％と少ないシリコン系耐衝撃改良剤Ｄを含有させた比較例２の試験片は、改良剤Ｄの数平均粒子系が３０μｍと大きく、ゴム成分のガラス転移点が−１２５℃と低いので、ゴム成分の占める比率が３３質量％と少なくても、２３℃と０℃におけるシャルピー衝撃強さは目標値を満たすが、−２０℃におけるシャルピー衝撃強さは３．６２ｋＪ／ｍ２と小さく、目標値を満たすことができない。これらのことから、−２０℃付近の低温域で良好なシャルピー衝撃強さを有する塩化ビニル系樹脂成形体を得るためには、ゴム成分の占める比率が５０質量％を越える耐衝撃改良剤を使用する必要があることがわかる。
【００３６】
また、耐衝撃改良剤として、ガラス転移点が−５４℃のアクリル酸ブチルゴムをゴム成分とするアクリル系耐衝撃改良剤Ｅを含有させた比較例３の試験片は、耐衝撃改良剤のゴム成分の占める比率が９０％と高いため、２３℃におけるシャルピー衝撃強さは目標値を満たすが、ゴム成分のガラス転移点が−５４℃と高いため、０℃と−２０℃におけるシャルピー衝撃強さは、それぞれ４．０４ｋＪ／ｍ２、３．２３４ｋＪ／ｍ２と小さく、目標値を満たすことができない。このことから、０℃以下の低温域で良好なシャルピー衝撃強さを有する塩化ビニル系樹脂成形体を得るためには、ガラス転移点が−５５℃以下のゴム成分を有する耐衝撃改良剤を使用する必要があることがわかる。
【００３７】
また、シリコン系耐衝撃改良剤Ｄを含有させた比較例２の試験片は、耐衝撃改良剤のゴム成分の占める比率が小さいため、−２０℃でのシャルピー衝撃強さの目標値を満たしていないが、実施例１や実施例２の試験片と同様に、ＦＰＩやＳＤＩが難燃性テスト（ＦＭＲＣ）の合格基準をクリアしており、このことから、ゴム成分とポリメタクリル酸メチルとを共重合させた耐衝撃改良剤は、ゴム成分が多くても少なくても、耐衝撃改良剤が本発明の含有量の範囲内で含有されている限り、成形体の難燃性を低下させる恐れのないことがわかる。
【００３８】
［実施例３］
塩素化度が６４．５質量％、重合度が６７０の後塩素化塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、ブチル錫マレート系安定剤を２．５質量部、アクリル系加工助剤を２．０質量部、エステル系滑剤を０．５質量部、アクリル系滑剤を２．０質量部、充填剤の酸化チタンを０．６質量部含有させたものを基本組成物とし、この基本組成物に前記のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａをそれぞれ６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部含有させて、ＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａの含有量が異なる４種類の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製した。
【００３９】
同様に、上記の基本組成物に前記のシリコン系耐衝撃改良剤Ｂをそれぞれ６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部含有させて、シリコン系耐衝撃改良剤Ｂの含有量が異なる４種類の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製し、同様に、上記の基本組成物に前記のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ｃをそれぞれ６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部含有させて、ＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ｃの含有量が異なる４種類の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製し、同様に、上記の基本組成物に前記のシリコン系耐衝撃改良剤Ｄをそれぞれ６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部含有させて、シリコン系耐衝撃改良剤Ｄの含有量が異なる４種類の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製し、同様に、上記の基本組成物に前記のアクリル系耐衝撃改良剤Ｅをそれぞれ６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部含有させて、アクリル系耐衝撃改良剤Ｅの含有量が異なる４種類の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製した。
【００４０】
上記の各試験片について、実施例１と同様に２３℃、０℃、−２０℃におけるシャルピー衝撃強さを測定した。その結果を下記の表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
この表２を見ると、全ての試験片は耐衝撃改良剤の含有量が多くなるほど、２３℃、０℃、−２０℃のいずれのシャルピー衝撃強さも増大することがわかる。そして、前記のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａ（スチレンブタジエンゴムとポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．１９μｍ、ゴム成分の比率が７０質量％、ゴム成分のガラス転移点が−５８℃であるもの）を含有させた試験片と、前記のシリコン系耐衝撃改良剤Ｂ（シリコンゴムとポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．３０μｍ、ゴム成分の比率が９０質量％、ゴム成分のガラス転移点が−１２５℃であるもの）を含有させた試験片は、耐衝撃改良剤の含有量が６質量部である場合には、２３℃、０℃、−２０℃のいずれのシャルピー衝撃強さも目標値を満たすことはできないが、含有量が８質量部、１０質量部、１５質量部の場合には全て目標値を満たすことがわかる。これより、常温から低温域において良好な耐衝撃性を発揮させるためには、耐衝撃改良剤を８〜１５質量部含有させる必要のあることが裏付けられる。
【００４３】
これに対し、前記のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ｃを含有させた試験片は、スチレンブタジエンゴムの比率が５０質量％と低いため、耐衝撃改良剤Ｃの含有量が６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部のいずれの場合でもシャルピー衝撃強さの目標値を満たすことができない。そして、前記のシリコン系耐衝撃改良剤Ｄを含有させた試験片は、シリコンゴムのガラス転移点が−１２５℃と低いにも拘わらずゴム成分の比率が３３質量％と少ないため、耐衝撃改良剤Ｄの含有量が６質量部、８質量部の場合には、２３℃と０℃におけるシャルピー衝撃強度の目標値を満たすことができず、また、−２０℃におけるシャルピー衝撃強度の目標値は、６質量部でも８質量部でも１０質量部でも満たすことはできない。更に、前記のアクリル系耐衝撃改良剤Ｅを含有させた試験片は、アクリル酸ブチルゴムのガラス転移点が−５４℃であるため、耐衝撃改良剤の含有量が６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部のいずれの場合でも、−２０℃の低温域におけるシャルピー衝撃強さの目標値を満たすことができず、含有量が１０質量部と１５質量部の場合に２３℃のシャルピー衝撃強さの目標値を満たし、含有量が１５質量部の場合に０℃のシャルピー衝撃強さの目標値を満たすだけである。このことより、常温から低温域における耐衝撃性を高めるためには、耐衝撃改良剤のゴム成分の占める比率が５０質量％を越え、ゴム成分のガラス転移点が−５５℃以下であることも必要であることがわかる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は塩化ビニル系樹脂成形体に関し、特に、難燃性と耐衝撃性を併せ持った塩化ビニル系樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
塩化ビニル樹脂は成形性が良く、安価であり、耐薬品性も良好であるため、工業用材料をはじめあらゆる分野に広く利用されている。
【０００３】
かかる塩化ビニル樹脂の成形体は、塩素を多量に含むため良好な難燃性を有しているが、火災等により２００℃以上の高温に晒されると、熱分解を起こして多量の発煙を生じると同時に、塩素ガスや塩化水素ガスなどの腐食性ガスを発生する。そこで、これを防止するため、従来からリン系難燃剤やハロゲン系難燃剤、或いは、水酸化マグネシウム等の含水化合物を塩化ビニル樹脂に添加して、その難燃性を向上させている。また、本出願人も、塩化ビニル系樹脂に酸化チタンをかなり多量に含有させて難燃性を高めた塩化ビニル系樹脂成形体を既に提案している（特許文献１）。
【０００４】
一方、塩素含有率６０〜７０質量％の塩化ビニル系樹脂４０〜７０質量％と、アクリルゴム、塩素化ポリエチレン、ＡＥＳ樹脂の群から選ばれる少なくとも一種の衝撃改良剤１０〜４０質量部と、スチレン系化合物とシアン化ビニル系化合物との共重合体１５〜４０質量％と、ヒンダードアミン系光安定剤０．０１〜５質量％とからなる組成とし、良好な耐候性、耐衝撃性、耐熱性、難燃性を付与した塩化ビニル系樹脂組成物も知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２０００−３１３７４８号公報
【特許文献２】特開平６−１４５４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のように難燃剤や含水化合物を塩化ビニル系樹脂に含有させたり、特許文献１のように酸化チタンを塩化ビニル系樹脂に含有させると、難燃性は向上するけれども、機械的強度、特に耐衝撃強度の低下を招くという問題がある。
【０００６】
一方、特許文献２の塩化ビニル系樹脂組成物は、難燃性を付与するために高塩素化度の塩化ビニル系樹脂を用いており、このような高塩素化度の塩化ビニル系樹脂は耐衝撃性に劣るものであるが、これをカバーするためにアクリルゴム、塩素化ポリエチレン、ＡＥＳ樹脂などの衝撃改良剤を加えているので、ＡＳＴＭ Ｄ−２５６に準拠して測定した２３℃での耐衝撃強度は悪くない。けれども、０℃以下の低温域における耐衝撃強度の良否は不明であり、衝撃改良剤がどの程度のガラス転移点となるように合成されたものであるかが開示されていないので、低温域での耐衝撃強度の良否を推測することはできない。仮に、衝撃改良剤のガラス転移点がそれほど低くなければ（例えば−２０〜−３０℃程度であれば）、低温域（例えば−２０℃付近）での耐衝撃強度は大幅に低下し、良好な耐衝撃性を期待することはできない。
【０００７】
本発明は上記事情の下になされたもので、その解決しようとする課題は、ＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）に合格できる難燃性と、常温から低温域に至るまでの良好な耐衝撃性とを併せ持った塩化ビニル系樹脂成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る塩化ビニル系樹脂成形体は、成形体中の有機成分に占める塩素の比率が５０〜６４質量％の塩化ビニル系樹脂成形体であって、ガラス転移点が−５５℃以下のゴム成分とポリメタクリル酸メチル成分とが共重合した耐衝撃改良剤を、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して８〜１５質量部含有させたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体においては、耐衝撃改良剤に占めるゴム成分の比率が５０質量％を越え、９５質量％以下であることが好ましく、耐衝撃改良剤の数平均粒子径は０．１０〜０．５０μｍであることが好ましい。そして、ゴム成分は、−５５℃以下のガラス転移点を有するスチレンブタジエンゴム、シリコンゴム、アクリル酸ブチルゴムのいずれかであることが好ましい。
【００１０】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体は、良好な難燃性と常温から低温域に至るまでの良好な耐衝撃性を併せ持ち、ＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）に基づいて測定した難燃指数ＦＰＩが６以下、発煙指数ＳＤＩが０．４以下であり、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に基づいて測定した２３℃でのシャルピー衝撃強さが７ｋＪ／ｍ２以上、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて測定した０℃でのシャルピー衝撃強さが５ｋＪ／ｍ２以上、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて測定した−２０℃でのシャルピー衝撃強さが４ｋＪ／ｍ２以上である。
【００１１】
上記のＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）とは、北米を根拠地とする産業相互保険組織（ファクトリー・ミューチアル・システム）が定める評価基準のClass Number４９１０として挙げられているクリーンルーム材料の難燃性テスト（ＦＭＲＣ Clean Room Materials Flammability Test)のことである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体は、含有される耐衝撃改良剤の一方の共重合成分がポリメタクリル酸メチル成分で、耐衝撃改良剤と塩化ビニル系樹脂との相溶性が良いため、耐衝撃改良剤が均等に分散されて含有され、この耐衝撃改良剤の他方の共重合成分であるゴム成分によって耐衝撃性が高められる。特に、このゴム成分はガラス転移点が−５５℃以下と低く、０℃以下の低温域（例えば−２０℃）においてもゴム弾性が大幅に損なわれることがないため、常温域は勿論、０℃以下の低温域においても、前記のように良好なシャルピー衝撃強さを発揮する。このような作用効果は、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して耐衝撃改良剤を８質量部以上含有させた場合に顕著に発揮されるが、１５質量部を越えて過剰に含有させると、多量の耐衝撃改良剤によって成形体の耐熱性が低下する傾向が見られるので、１５質量部以下とする必要がある。耐衝撃改良剤の含有量が８〜１５質量部の範囲内であると、常温から低温域に至るまで充分なシャルピー衝撃強さを発揮できることは、後述する実施例のデータで裏付けられる。また、この塩化ビニル系樹脂成形体は、成形体中の有機成分（全有機成分）に占める塩素の比率（以下、成形体有機成分の塩素含有率という）が５０〜６４質量％と高いため、多量の塩素によって良好な難燃性が発揮され、しかも、難燃性を低下させる傾向にある耐衝撃改良剤の含有量が１５質量部以下に抑えられているので、前記のようにＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）に合格できる難燃性を有している。
【００１３】
特に、耐衝撃改良剤に占めるゴム成分の比率が５０質量％を越え、９５質量％以下であると、良好な耐衝撃性が発揮される。ゴム成分が５０質量％以下と少ない場合は、耐衝撃性を充分高めることが難しく、ゴム成分が９５質量％を越える場合は、ポリメタクリル酸メチル成分の不足により耐衝撃改良剤の相溶性が大幅に低下するので、やはり耐衝撃性を高めることが難しくなる。
【００１４】
また、耐衝撃改良剤の数平均粒子径が０．１０〜０．５０μｍであると、耐衝撃改良剤の分散性が良好であり、そのゴム弾性によって外部からの衝撃を充分に吸収できるが、数平均粒子径が０．５０μｍよりも大きくなると耐衝撃改良剤の分散性が低下し、０．１０μｍより小さくなると外部からの衝撃を吸収し難くなるので、良好な耐衝撃性を発揮することが困難になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体は、板状、棒状、管状、異形状など所望の立体形状に成形されたものであって、塩化ビニル系樹脂を主成分とし、これに耐衝撃改良剤と、必要に応じて種々の添加剤とを適量含有させたものである。
【００１７】
この成形体の主成分となる塩化ビニル系樹脂は、１）塩素化度(「塩素化度」は塩化ビニル樹脂または後塩素化塩化ビニル樹脂単体中に含まれる塩素分の比率を示し、以下も同様とする)が５８質量％以上、６８％以下の後塩素化塩化ビニル樹脂、２）この後塩素化塩化ビニル樹脂に塩素化度が略５６質量％の通常の塩化ビニル樹脂を混合した樹脂、３）これらの後塩素化ビニル樹脂又は混合樹脂に酢酸ビニル樹脂やアクリル樹脂等を混合した樹脂などからなるものであって、この塩化ビニル系樹脂成形体は、成形体中の全有機成分に占める塩素の比率（成形体有機成分の塩素含有率）が５０〜６４質量％となっている。塩化ビニル系樹脂の重合度は特に限定されないが、後塩素化塩化ビニル樹脂については、５００〜１０００の重合度、好ましくは６００〜８００の重合度を有するものが使用され、この後塩素化塩化ビニル樹脂に混合する通常の塩素化度の塩化ビニル樹脂については、５００〜１４００の重合度、好ましくは７００〜１０００の重合度を有するものが使用される。
【００１８】
上記のように成形体有機成分の塩素含有率が５０〜６４質量％であり、その主成分の後塩素化塩化ビニル樹脂やこれに混合する塩化ビニル樹脂が上記の重合度を有するものであると、多量に含まれる塩素によって難燃性が向上し、後述するように耐衝撃改良剤の含有量が１５質量％以下に抑えられていることと相俟って、ＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）に合格する難燃性を付与することが可能となる。より好ましい成形体有機成分の塩素含有率は５２〜６０質量％、さらに好ましくは５２〜５６質量％である。
【００１９】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体に含有させる耐衝撃改良剤は、ガラス転移点が−５５℃以下のゴム成分とポリメタクリル酸メチル成分との共重合物であって、ポリメタクリル酸メチル成分によって塩化ビニル系樹脂との相溶性を高めると共に、ゴム成分によって外部からの衝撃を吸収緩和し、成形体の耐衝撃性を向上させるものである。このような耐衝撃改良剤は難燃性と耐衝撃性を両立させる観点から、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して８〜１５質量部含有させる必要があり、好ましくは８〜１２質量部、更に好ましくは８〜１０質量部含有させる。
【００２０】
耐衝撃改良剤のゴム成分は、０℃以下の低温域、例えば−２０℃付近の低温域においても良好な耐衝撃強度を発揮させるためには、そのガラス転移点が−５５℃以下であることが必要であり、ガラス転移点が−５５℃よりも高いゴム成分を共重合成分とする耐衝撃改良剤は、低温域においてゴム成分のゴム弾性がかなり損なわれるため、充分な耐衝撃強度を発揮させることはできない。即ち、低温域での耐衝撃強度は、ゴム成分のガラス転移点が低いほど、大きくなると考えられる。より好ましいゴム成分のガラス転移点は、−５８℃以下である。
【００２１】
耐衝撃改良剤のゴム成分としては、−５５℃以下のガラス転移点を有する各種のゴム成分を採用できるが、その中でも、ポリメタクリル酸メチル成分と共重合反応しやすく、ゴム弾性に優れ、難燃性に悪影響を及ぼす心配がない、−５５℃以下のガラス転移点を有するスチレンブタジエンゴム、シリコンゴム、アクリル酸ブチルゴムなどが好ましく採用される。これらのゴム成分は、合成する際に成分組成や反応密度（架橋密度）などを調節して、−５５℃以下のより好ましいガラス転移点となるように調整してもよい。
【００２２】
耐衝撃改良剤に占めるゴム成分の比率は、５０質量％を越えて、９５質量％以下であることが好ましい。ゴム成分が５０質量％以下と少ない場合は、耐衝撃性を充分に高めることが難しくなり、ゴム成分が９５質量％を越える場合は、ポリメタクリル酸メチル成分の不足により耐衝撃改良剤の相溶性が低下するので、やはり耐衝撃性を高めることが難しくなる。ゴム成分のより好ましい比率は６０〜９２質量％である。
【００２３】
また、耐衝撃改良剤の数平均粒子径は０．１０〜０．５０μｍであることが好ましい。数平均粒子径が０．５０μｍよりも大きくなると、耐衝撃改良剤の分散性が低下し、０．１０μｍより小さくなると外部からの衝撃を吸収し難くなるので、いずれの場合も良好な耐衝撃性を発揮することが困難になる。耐衝撃改良剤のより好ましい数平均粒子径は０．１５〜０．４０μｍである。
【００２４】
本発明の成形体は、上記の耐衝撃改良剤を塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して８〜１５質量部均等に含有させるため、後述する実施例のデータによって裏付けられるように、常温域から低温域まで良好な耐衝撃性を発揮し、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に基づいて測定した２３℃でのシャルピー衝撃強さが７ｋＪ／ｍ２以上、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて測定した０℃でのシャルピー衝撃強さが５ｋＪ／ｍ２以上、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて測定した−２０℃でのシャルピー衝撃強さが４ｋＪ／ｍ２以上となる。耐衝撃改良剤の含有量が８質量部より少ない場合は、満足な耐衝撃強度を付与することが困難となり、また、１５質量部を越えて過剰に含有させる場合は、成形体の難燃性が低下する傾向が見られるので、いずれの場合も好ましくない。
【００２５】
また、本発明の成形体に適宜含有させる添加剤としては、有機錫系、有機鉛系やカルシウム亜鉛系などの安定剤、アクリル系などの加工助剤、ポリエチレン系やエステル系やアクリル系などの滑剤、炭酸カルシウムや酸化チタンなどの充填剤、金属水和物（水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム）や三酸化アンチモンなどの難燃剤が挙げられる。添加量は、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、安定剤が１〜１０質量部（好ましくは２〜８質量部）、加工助剤が０〜１０質量部（好ましくは０．２〜３質量部）、滑剤が０．１〜５質量部（好ましくは０．１〜３質量部）、充填剤が０〜３０質量部（好ましくは１〜２０質量部）、難燃剤が０〜１０質量部（好ましくは２〜７質量部）である。上記の添加剤のうち加工助剤、充填剤、難燃剤は、添加しなくてもよい。
【００２６】
本発明の塩化ビニル系樹脂成形体は、前記の塩化ビニル系樹脂１００質量部に前記の耐衝撃改良剤を８〜１５質量部、前記の各添加剤を前記添加量だけ加えて均等に混練し、これを公知の押出成形法や射出成形法で板状、棒状、管状、異形状など所望の立体形状に成形して製造される。また、公知のカレンダープレス法や連続プレス法によっても製造される。
【００２７】
次に、本発明の更に具体的な実施例と比較例を説明する。
【００２８】
［実施例１］
塩素化度が６４．５質量％、重合度が６７０の後塩素化塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、下記のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａを１０質量部、ブチル錫マレート系安定剤を２．５質量部、アクリル系加工助剤を２．０質量部、エステル系滑剤を０．５質量部、アクリル系滑剤を２．０質量部、充填剤の酸化チタンを０．６質量部含有させた塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製した。この試験片の成形体有機成分の塩素塩素含有率は５５．０質量％である。
ＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａ： スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）とポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．１９μｍ、ゴム成分の比率が７０質量％、ゴム成分のガラス転移点が−５８℃である。
【００２９】
この試験片についてＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）を行い、難燃指数ＦＰＩと発煙指数ＳＤＩを求めた。その結果を下記の表１に示す。
また、この試験片について、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に基づいて２３℃でのシャルピー衝撃強さを測定すると共に、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて０℃と−２０℃のシャルピー衝撃強さを測定した。その結果を下記の表１に示す。
なお、シャルピー衝撃強さの試験片はタイプＡのノッチ付きのものを用い、エッジワイズ衝撃、平行衝撃によって測定を行った。
【００３０】
［実施例２］
実施例１のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａを下記のシリコン系耐衝撃改良剤Ｂに変更した以外は実施例１と同様にして塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製し、この試験片について、実施例１と同様にして難燃指数ＦＰＩと、発煙指数ＳＤＩと、２３℃，０℃，−２０℃におけるシャルピー衝撃強さを測定した。その結果を下記の表１に併記する。なお、この試験片の成形体有機成分の塩素塩素含有率は５５．０質量％である。
シリコン系耐衝撃改良剤Ｂ： シリコンゴムとポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．３０μｍ、ゴム成分の比率が９０質量％、ゴム成分のガラス転移点が−１２５℃である。
【００３１】
［比較例１〜３］
実施例１のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａを、比較例１では下記のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ｃに変更し、比較例２では下記のシリコン系耐衝撃改良剤Ｄに変更し、比較例３では下記のアクリル系耐衝撃改良剤Ｅに変更した以外は、実施例１と同様にして比較用の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製し、比較用の各試験片について、実施例１と同様に２３℃，０℃，−２０℃におけるシャルピー衝撃強さを測定した。そして、比較例２の試験片について、実施例１と同様に難燃指数ＦＰＩと発煙指数ＳＤＩを求めた。その結果を下記の表１に併記する。
ＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ｃ： スチレンブタジエンゴムとポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．１３μｍ、ゴム成分の比率が５０質量％、ゴム成分のガラス転移点が−５８℃である。
シリコン系耐衝撃改良剤Ｄ： シリコンゴムとポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．３０μｍ、ゴム成分の比率が３３質量％、ゴム成分のガラス転移点が−１２５℃である。
アクリル系耐衝撃改良剤Ｅ： アクリル酸ブチルゴムとポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．１７μｍ、ゴム成分の比率が９０質量％、ゴム成分のガラス転移点が−５４℃である。
【００３２】
【表１】
【００３３】
この表１を見れば、耐衝撃改良剤として、数平均粒子径が０．１９μｍ、ゴム成分がガラス転移点−５８℃のスチレンブタジエンゴム、ゴム成分の占める比率が７０質量％のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａを、塩素化度が６４．５質量％の後塩素化塩化ビニル樹脂１００質量部に１０質量部含有させた実施例１の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片は、ＦＰＩが４．０８でＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）の合格基準の６以下を満たしており、ＳＤＩも０．１４で合格基準の０．４以下を満たしていることがわかる。そして、シャルピー衝撃強さも、２３℃で４６．３８ｋＪ／ｍ２、０℃で１２．１９ｋＪ／ｍ２、−２０℃で７．０６ｋＪ／ｍ２であり、本発明の目標値（２３℃で７ｋＪ／ｍ２以上、０℃で５ｋＪ／ｍ２以上、−２０℃で４ｋＪ／ｍ２以上）を満たしていることがわかる。
【００３４】
また、耐衝撃改良剤として、数平均粒子径が０．３０μｍ、ゴム成分がガラス転移点−１２５℃のシリコンゴム、ゴム成分の占める比率が９０質量％のシリコン系耐衝撃改良剤Ｂを、塩素化度が６４．５質量％の後塩素化塩化ビニル樹脂１００質量部に１０質量部含有させた実施例２の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片も、ＦＰＩが４．８３、ＳＤＩが０．１１で、いずれもＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）の合格基準を満たしており、また、シャルピー衝撃強さも、２３℃で３６．３３ｋＪ／ｍ２、０℃で１１．０２ｋＪ／ｍ２、−２０℃で１０．０３ｋＪ／ｍ２と、本発明の目標値を満たしていることがわかる。
【００３５】
これに対し、耐衝撃改良剤として、ゴム成分（スチレンブタジエンゴム）の占める比率が５０質量％と少ないＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ｃを含有させた比較例１の試験片は、シャルピー衝撃強さが、２３℃で３．７４ｋＪ／ｍ２、０℃で３．３３ｋＪ／ｍ２、−２０℃で２．９５ｋＪ／ｍ２であり、いずれも本発明の目標値を満たさないことがわかる。また、ゴム成分（シリコンゴム）の占める比率が３３質量％と少ないシリコン系耐衝撃改良剤Ｄを含有させた比較例２の試験片は、改良剤Ｄの数平均粒子系が３０μｍと大きく、ゴム成分のガラス転移点が−１２５℃と低いので、ゴム成分の占める比率が３３質量％と少なくても、２３℃と０℃におけるシャルピー衝撃強さは目標値を満たすが、−２０℃におけるシャルピー衝撃強さは３．６２ｋＪ／ｍ２と小さく、目標値を満たすことができない。これらのことから、−２０℃付近の低温域で良好なシャルピー衝撃強さを有する塩化ビニル系樹脂成形体を得るためには、ゴム成分の占める比率が５０質量％を越える耐衝撃改良剤を使用する必要があることがわかる。
【００３６】
また、耐衝撃改良剤として、ガラス転移点が−５４℃のアクリル酸ブチルゴムをゴム成分とするアクリル系耐衝撃改良剤Ｅを含有させた比較例３の試験片は、耐衝撃改良剤のゴム成分の占める比率が９０％と高いため、２３℃におけるシャルピー衝撃強さは目標値を満たすが、ゴム成分のガラス転移点が−５４℃と高いため、０℃と−２０℃におけるシャルピー衝撃強さは、それぞれ４．０４ｋＪ／ｍ２、３．２３４ｋＪ／ｍ２と小さく、目標値を満たすことができない。このことから、０℃以下の低温域で良好なシャルピー衝撃強さを有する塩化ビニル系樹脂成形体を得るためには、ガラス転移点が−５５℃以下のゴム成分を有する耐衝撃改良剤を使用する必要があることがわかる。
【００３７】
また、シリコン系耐衝撃改良剤Ｄを含有させた比較例２の試験片は、耐衝撃改良剤のゴム成分の占める比率が小さいため、−２０℃でのシャルピー衝撃強さの目標値を満たしていないが、実施例１や実施例２の試験片と同様に、ＦＰＩやＳＤＩが難燃性テスト（ＦＭＲＣ）の合格基準をクリアしており、このことから、ゴム成分とポリメタクリル酸メチルとを共重合させた耐衝撃改良剤は、ゴム成分が多くても少なくても、耐衝撃改良剤が本発明の含有量の範囲内で含有されている限り、成形体の難燃性を低下させる恐れのないことがわかる。
【００３８】
［実施例３］
塩素化度が６４．５質量％、重合度が６７０の後塩素化塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、ブチル錫マレート系安定剤を２．５質量部、アクリル系加工助剤を２．０質量部、エステル系滑剤を０．５質量部、アクリル系滑剤を２．０質量部、充填剤の酸化チタンを０．６質量部含有させたものを基本組成物とし、この基本組成物に前記のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａをそれぞれ６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部含有させて、ＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａの含有量が異なる４種類の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製した。
【００３９】
同様に、上記の基本組成物に前記のシリコン系耐衝撃改良剤Ｂをそれぞれ６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部含有させて、シリコン系耐衝撃改良剤Ｂの含有量が異なる４種類の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製し、同様に、上記の基本組成物に前記のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ｃをそれぞれ６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部含有させて、ＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ｃの含有量が異なる４種類の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製し、同様に、上記の基本組成物に前記のシリコン系耐衝撃改良剤Ｄをそれぞれ６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部含有させて、シリコン系耐衝撃改良剤Ｄの含有量が異なる４種類の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製し、同様に、上記の基本組成物に前記のアクリル系耐衝撃改良剤Ｅをそれぞれ６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部含有させて、アクリル系耐衝撃改良剤Ｅの含有量が異なる４種類の塩化ビニル系樹脂成形体の試験片を作製した。
【００４０】
上記の各試験片について、実施例１と同様に２３℃、０℃、−２０℃におけるシャルピー衝撃強さを測定した。その結果を下記の表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
この表２を見ると、全ての試験片は耐衝撃改良剤の含有量が多くなるほど、２３℃、０℃、−２０℃のいずれのシャルピー衝撃強さも増大することがわかる。そして、前記のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ａ（スチレンブタジエンゴムとポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．１９μｍ、ゴム成分の比率が７０質量％、ゴム成分のガラス転移点が−５８℃であるもの）を含有させた試験片と、前記のシリコン系耐衝撃改良剤Ｂ（シリコンゴムとポリメタクリル酸メチルとの共重合体で、数平均粒子径が０．３０μｍ、ゴム成分の比率が９０質量％、ゴム成分のガラス転移点が−１２５℃であるもの）を含有させた試験片は、耐衝撃改良剤の含有量が６質量部である場合には、２３℃、０℃、−２０℃のいずれのシャルピー衝撃強さも目標値を満たすことはできないが、含有量が８質量部、１０質量部、１５質量部の場合には全て目標値を満たすことがわかる。これより、常温から低温域において良好な耐衝撃性を発揮させるためには、耐衝撃改良剤を８〜１５質量部含有させる必要のあることが裏付けられる。
【００４３】
これに対し、前記のＭＢＳ系耐衝撃改良剤Ｃを含有させた試験片は、スチレンブタジエンゴムの比率が５０質量％と低いため、耐衝撃改良剤Ｃの含有量が６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部のいずれの場合でもシャルピー衝撃強さの目標値を満たすことができない。そして、前記のシリコン系耐衝撃改良剤Ｄを含有させた試験片は、シリコンゴムのガラス転移点が−１２５℃と低いにも拘わらずゴム成分の比率が３３質量％と少ないため、耐衝撃改良剤Ｄの含有量が６質量部、８質量部の場合には、２３℃と０℃におけるシャルピー衝撃強度の目標値を満たすことができず、また、−２０℃におけるシャルピー衝撃強度の目標値は、６質量部でも８質量部でも１０質量部でも満たすことはできない。更に、前記のアクリル系耐衝撃改良剤Ｅを含有させた試験片は、アクリル酸ブチルゴムのガラス転移点が−５４℃であるため、耐衝撃改良剤の含有量が６質量部、８質量部、１０質量部、１５質量部のいずれの場合でも、−２０℃の低温域におけるシャルピー衝撃強さの目標値を満たすことができず、含有量が１０質量部と１５質量部の場合に２３℃のシャルピー衝撃強さの目標値を満たし、含有量が１５質量部の場合に０℃のシャルピー衝撃強さの目標値を満たすだけである。このことより、常温から低温域における耐衝撃性を高めるためには、耐衝撃改良剤のゴム成分の占める比率が５０質量％を越え、ゴム成分のガラス転移点が−５５℃以下であることも必要であることがわかる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形体中の有機成分に占める塩素の比率が５０〜６４質量％の塩化ビニル系樹脂成形体であって、ガラス転移点が−５５℃以下のゴム成分とポリメタクリル酸メチル成分とが共重合した耐衝撃改良剤を、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して８〜１５質量部含有させたことを特徴とする塩化ビニル系樹脂成形体。
【請求項２】
上記耐衝撃改良剤に占める上記ゴム成分の比率が５０質量％を越え、９５質量％以下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成形体。
【請求項３】
耐衝撃改良剤の数平均粒子径が０．１０〜０．５０μｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塩化ビニル系樹脂成形体。
【請求項４】
上記ゴム成分が、−５５℃以下のガラス転移点を有するスチレンブタジエンゴム、シリコンゴム、アクリル酸ブチルゴムのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の塩化ビニル系樹脂成形体。
【請求項５】
ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に基づいて測定した２３℃でのシャルピー衝撃強さが７ｋＪ／ｍ２以上、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて測定した０℃でのシャルピー衝撃強さが５ｋＪ／ｍ２以上、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて測定した−２０℃でのシャルピー衝撃強さが４ｋＪ／ｍ２以上であり、ＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）に基づいて測定した難燃指数ＦＰＩが６以下、発煙指数ＳＤＩが０．４以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の塩化ビニル系樹脂成形体。
【請求項１】
成形体中の有機成分に占める塩素の比率が５０〜６４質量％の塩化ビニル系樹脂成形体であって、ガラス転移点が−５５℃以下のゴム成分とポリメタクリル酸メチル成分とが共重合した耐衝撃改良剤を、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して８〜１５質量部含有させたことを特徴とする塩化ビニル系樹脂成形体。
【請求項２】
上記耐衝撃改良剤に占める上記ゴム成分の比率が５０質量％を越え、９５質量％以下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成形体。
【請求項３】
耐衝撃改良剤の数平均粒子径が０．１０〜０．５０μｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塩化ビニル系樹脂成形体。
【請求項４】
上記ゴム成分が、−５５℃以下のガラス転移点を有するスチレンブタジエンゴム、シリコンゴム、アクリル酸ブチルゴムのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の塩化ビニル系樹脂成形体。
【請求項５】
ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に基づいて測定した２３℃でのシャルピー衝撃強さが７ｋＪ／ｍ２以上、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて測定した０℃でのシャルピー衝撃強さが５ｋＪ／ｍ２以上、ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準じて測定した−２０℃でのシャルピー衝撃強さが４ｋＪ／ｍ２以上であり、ＦＭ４９１０の難燃性テスト（ＦＭＲＣ）に基づいて測定した難燃指数ＦＰＩが６以下、発煙指数ＳＤＩが０．４以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の塩化ビニル系樹脂成形体。
【公開番号】特開２００８−２０８２５０（Ｐ２００８−２０８２５０Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４７３６３（Ｐ２００７−４７３６３）
【出願日】平成１９年２月２７日（２００７．２．２７）
【出願人】（０００１０８７１９）タキロン株式会社 (421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２７日（２００７．２．２７）
【出願人】（０００１０８７１９）タキロン株式会社 (421)
【Ｆターム（参考）】
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