被膜形成用組成物及び配管用成形品
【課題】塩化ビニル系樹脂製の配管用成形品に被膜を形成すること、被膜を乾燥させた後でも上記配管用成形品と継手とを塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して接着接合すること及び上記配管用成形品の紫外線劣化を長期にわたり抑制することのできる被膜形成用組成物、及び表層に上記被膜が形成された配管用成形品を提供する。
【解決手段】ＳＰ値が８．０以上かつ１１．０未満である有機溶媒と、上記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂と、上記合成樹脂１００重量部に対して５〜２００重量部の紫外線吸収剤と、上記合成樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部の光安定剤とを含む被膜形成用組成物、及び上記被膜形成用組成物を配管用成形体の表層上に付与した後、上記被膜形成用組成物に含まれる上記有機溶媒を除去することにより得られた被膜を備える配管用成形品。
【解決手段】ＳＰ値が８．０以上かつ１１．０未満である有機溶媒と、上記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂と、上記合成樹脂１００重量部に対して５〜２００重量部の紫外線吸収剤と、上記合成樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部の光安定剤とを含む被膜形成用組成物、及び上記被膜形成用組成物を配管用成形体の表層上に付与した後、上記被膜形成用組成物に含まれる上記有機溶媒を除去することにより得られた被膜を備える配管用成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩化ビニル系樹脂製の配管用成形品に被膜を形成するための被膜形成用組成物及び表層に被膜が形成された配管用成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
塩化ビニル系樹脂は機械的強度及び耐薬品性等に優れており、従来より配管材料や建築材料等の各用途に用いられている。このような塩化ビニル系樹脂を用いた成形品を屋外で長期使用すると、紫外線により樹脂が劣化し、変色や物性低下を引き起こすことが知られている。そのため、塩化ビニル系樹脂成形品の紫外線による劣化を抑制することが求められている。
【０００３】
下記の特許文献１には、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して０．５〜４重量部の安定剤と、０．１〜５重量部の紫外線吸収剤と、０．５〜１０重量部の水酸化アルミニウムとを含有する塩化ビニル系樹脂組成物及び塩化ビニル系樹脂製雨樋製品が開示されている。また、下記の特許文献２には、塩化ビニル系樹脂基材の表層に、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１〜６重量部の安定剤や０．１〜０．７重量部の紫外線吸収剤などを添加した耐候性の表層用塩化ビニル系樹脂組成物層が積層されている雨樋が開示されている。
【０００４】
また、下記の特許文献３には、紫外線吸収剤及び／または光安定剤を含む共重合エマルションを主成分とするベース塗料に、架橋剤を加えて塗膜を硬化させる２液型水性塗料組成物が開示されている。特許文献３の２液型水性塗料組成物を塩化ビニル系樹脂成形品に塗装することにより、塩化ビニル系樹脂成形品の耐候性を高めることもできる。
【０００５】
一方、塩化ビニル系樹脂からなる成形品としては、塩化ビニル系樹脂製パイプが知られている。複数の上記パイプを継手を用いて接続する際には、パイプ内に流れる流体の高い圧力に耐えられるように、高い接着力によりパイプと継手とを接着する必要がある。そのため、継手との接着力が高められた塩化ビニル系樹脂製パイプもまた求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１０５１４８号公報
【特許文献２】特開２００８−１５０９３３号公報
【特許文献３】特開２００１−２６２０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して紫外線吸収剤を５重量部を超えて添加すると、紫外線吸収剤自体が表面に出やすくなり、外観や耐候性が悪化する旨が記載されている。そのため、多くの紫外線吸収剤を添加することができず、耐候性を充分に高めることができないという問題があった。さらに、塩化ビニル系樹脂全体に高価な紫外線吸収剤及び安定剤を添加するため、コストが著しく高くなるという問題もあった。
【０００８】
特許文献２では、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して紫外線吸収剤が０．７重量部を超えると、耐候性向上効果が鈍くなることがある旨の記載がある。そのため、多くの紫外線吸収剤を添加することができず、耐候性を充分に高めることができないという問題があった。さらに、上記雨樋は、塩化ビニル系樹脂基材と表層用塩化ビニル系樹脂組成物層とを共押出により積層することによって製造されるため、継手のような形状の複雑な成形品を得ることができないという問題もあった。
【０００９】
特許文献３の２液型水性塗料組成物では、ベース塗料を塩化ビニル系樹脂成形品に塗装した後、架橋剤を加えることにより塗膜を硬化させる。上記塗膜は、一度硬化すると、塩化ビニル系樹脂用接着剤成分と溶融及び接着しなくなる。そのため、使用時に接合が必要な塩化ビニル系樹脂製パイプを塗装する場合には、パイプを接合した後に露出部を塗装する必要があり、工場出荷の段階で塩化ビニル系樹脂成形品に塗膜できないという問題があった。さらに、上記２液型水性塗料組成物と塩化ビニル系樹脂成形品との密着性を高めるためには、ベース塗料の塗装前に塩化ビニル系樹脂成形品の表層を下地処理する必要があった。そのため、上記塗膜に余分な時間及び費用が発生することや、従来の塩化ビニル系樹脂製品の機械的性能を低下させることがあるという問題もあった。
【００１０】
本発明の目的は、塩化ビニル系樹脂製の配管用成形品に被膜を形成すること、被膜を乾燥させた後でも上記配管用成形品と継手とを塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して接着接合すること及び上記配管用成形品の紫外線劣化を長期にわたり抑制することのできる被膜形成用組成物、及び表層に上記被膜が形成された配管用成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の被膜形成用組成物は、ＳＰ値が８．０以上かつ１１．０未満である有機溶媒と、前記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂と、前記合成樹脂１００重量部に対して５〜２００重量部の紫外線吸収剤と、前記合成樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部の光安定剤とを含む。
【００１２】
本発明の被膜形成用組成物のある特定の局面では、前記紫外線吸収剤が有機系紫外線吸収剤である。
【００１３】
本発明の被膜形成用組成物の他の特定の局面では、前記光安定剤がヒンダードアミン系光安定剤である。
【００１４】
本発明の配管用成形品は、ポリ塩化ビニル系樹脂及び／または塩素化ポリ塩化ビニル系樹脂からなる配管用成形体と、前記配管用成形体の表層上に形成された被膜とを備える。前記被膜は、本発明の被膜形成用組成物を前記配管用成形体の表層上に付与した後、前記被膜形成用組成物に含まれる前記有機溶媒を除去することにより得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の被膜形成用組成物は、ＳＰ値が８．０以上かつ１１．０未満である有機溶媒を含んでいるため、塩化ビニル系樹脂成形品に被膜を確実に形成することができる。また、本発明の被膜形成用組成物は、上記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂を含んでいるため、上記被膜が形成された塩化ビニル系樹脂成形品は、塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して、他の塩化ビニル樹脂成形体と接着し、確実に接合することができる。さらに、本発明の被膜形成用組成物は、充分な量の紫外線吸収剤及び光安定剤を含んでいるため、上記被膜が形成された塩化ビニル系樹脂成形品の耐候性をより一層高めることができる。
【００１６】
また本発明の配管用成形品では、表層上に本発明の被膜形成用組成物による被膜が形成されているため、本発明の配管用成形品と塩化ビニル樹脂製の継手とを塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して接着接合することができ、かつ本発明の配管用成形品の耐候性を高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１８】
本発明の被膜形成用組成物は、ＳＰ値が８．０以上かつ１１．０未満である有機溶媒と、上記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂と、上記合成樹脂１００重量部に対して５〜２００重量部の紫外線吸収剤と、上記合成樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部の光安定剤とを含む。本発明の被膜形成用組成物は、上記有機溶媒、上記合成樹脂、上記紫外線吸収剤及び上記光安定剤を、任意の順番及び方法で混合することにより得ることができる。
【００１９】
（有機溶媒）
本発明の被膜形成用組成物は、ＳＰ値が８．０以上かつ１１．０未満である有機溶媒を含んでいる。望ましくは、上記有機溶媒のＳＰ値は９．０以上かつ１０．０未満である。上記有機溶媒のＳＰ値を上記範囲とすることによって、上記有機溶媒と、塩化ビニル系樹脂とのＳＰ値が近くなる。そのため、塩化ビニル系樹脂成形品に被膜形成用組成物の被膜を形成した際に、上記被膜と塩化ビニル系樹脂成形品との密着性を高めることができる。
【００２０】
上記有機溶媒のＳＰ値が８．０未満又は１１．０以上だと、塩化ビニル系樹脂成形体の表層上に被膜形成用組成物を付与した際に、上記被膜形成用組成物と塩化ビニル系樹脂成形体との密着性が低くなる。そのため、上記被膜形成用組成物から得られる被膜が表層上に形成された成形品において、上記被膜が剥がれやすくなる。
【００２１】
上記有機溶媒としては、例えば、ジエチルアミン、シクロヘキサン、酢酸ｓ−ブチル、ジクロロフルオロメタン、酢酸イソプロピル、ジペンテン、２−ヘプタノン、四塩化炭素、プロピルベンゼン、ペンチルアミン、キシレン、ｐ−クロロトルエン、ブチルアルデヒド、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ベンゼン、スチレン、メチルエチルケトン、ベンズアルデヒド、クロロベンゼン、エチレングリコールモノブチルエーテル、２−エチル−１−ヘキサノール、酢酸メチル、ジクロロエチルエーテル、１，２−ジクロロエタン、アセトン、シクロヘキサノン、１，４−ジオキサン、イソペンチルアルコール、ｏ−ジクロロベンゼン、酢酸、ｍ−クレゾール、アニリン、１−オクタノール、シクロペンタノン、エチレングリコールモノエチルエーテル、ｔ−ブチルアルコール、ピリジン、プロピオニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、１−ペンタノール等が挙げられる。好ましくは、上記有機溶媒は、ブチルアルデヒド、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ベンゼン、スチレン、メチルエチルケトン、ベンズアルデヒド、クロロベンゼン、エチレングリコールモノブチルエーテル、２−エチル−１−ヘキサノール、酢酸メチル、ジクロロエチルエーテル、１，２−ジクロロエタン、アセトン、シクロヘキサノンである。上記有機溶媒は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２２】
上記有機溶媒の沸点は１００℃以下が望ましい。その場合には、被膜形成用組成物を塩化ビニル系樹脂成形体に付与し、上記被膜形成用組成物に含まれる有機溶媒を除去する際において、上記有機溶媒を蒸発させるために必要な時間を短縮できる。
【００２３】
上記有機溶媒の量は特に限定はされないが、上記合成樹脂の重量に対し、好ましくは２〜５０倍の重量であり、更に好ましくは５〜３０倍の重量である。上記有機溶媒の重量が上記合成樹脂の重量の２倍を下回ると、樹脂成分が溶解し難くなることがある。そのため、被膜形成用組成物をポリ塩化ビニル製パイプに塗布し難くなることがある。上記有機溶媒の重量が上記合成樹脂の重量の５０倍を超えると、被膜形成用組成物を塗布し、乾燥させた後の固形分厚みが薄くなることがある。また、上記有機溶媒の使用量が多いため、コストが高くなることがある。
【００２４】
（合成樹脂）
本発明の被膜形成用組成物は、上記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂を含んでいる。本発明において、合成樹脂が有機溶媒に溶解可能であるとは、２３℃の条件下において、１リットル中の上記有機溶媒に対して１０ｇの合成樹脂が完全に溶解することを示す。合成樹脂が有機溶媒に完全に溶解するとは、上記有機溶媒に上記合成樹脂を投入して攪拌した後に、上記有機溶媒中にゲル状の組成物が残っていないことを示す。ゲル状の組成物が残っていないことについて目視にて確認できない場合には、濾紙等を用いることにより確認する。本発明の被膜形成用組成物においては、上記合成樹脂は、上記有機溶媒に完全に溶解していることが好ましい。
【００２５】
上記有機溶媒は、上述したように、塩化ビニル系樹脂と近いＳＰ値を備えている。すなわち、上記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂についても、塩化ビニル系樹脂とのＳＰ値が近くなる。そのため、上記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂は、塩化ビニル系樹脂用接着剤と溶融することができる。これにより、上記被膜形成用組成物から得られる被膜が表層上に形成された成形品は、塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して、他の塩化ビニル系樹脂成形体と接着することができる。具体的には、上記成形品が配管用成形品である場合には、配管用成形品と塩化ビニル系樹脂からなる継手とを接着接合することができる。
【００２６】
なお、本発明において、配管用成形品と継手とを接着接合することができるとは、建物配管用エスロンパイプ総合カタログ（改訂２５版）Ｐ３８記載の施工方法により、被膜を形成した配管用成形品と継手とを塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して接着し、完全乾燥させた後での瞬間破壊水圧が、被膜を形成していない配管用成形体と継手とを接着剤にて接着し、完全乾燥させた後での瞬間破壊水圧と同等であることを意味する。なお、瞬間破壊水圧の測定はＪＩＳ Ｓ３２００−１記載の手法により行う。
【００２７】
上記合成樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂、塩素化ポリ塩化ビニル系樹脂、アクリルグラフト系のポリ塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル成分を共重合成分として含有するポリ塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ＡＥＳ系樹脂、ＭＢＳ系樹脂、ＥＶＡ系樹脂、ＴＰＵ系樹脂、ＴＰＥＥ系樹脂等が挙げられる。上記合成樹脂は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
上記合成樹脂の平均重合度は特に限定はされないが、好ましくは６００〜３０００、更に好ましくは６００〜１３００である。上記合成樹脂の平均重合度が６００を下回ると、被膜形成用組成物により形成された被膜の耐薬品性能が悪化することがある。上記合成樹脂の平均重合度が３０００を超えると、上記合成樹脂が有機溶媒に溶解し難くなることがある。
【００２９】
（紫外線吸収剤）
本発明の被膜形成用組成物は、紫外線吸収剤を含んでいる。上記紫外線吸収剤は、塩化ビニル系樹脂成形品の劣化の原因となる紫外線を吸収する。そのため、被膜形成用組成物による被膜が形成された塩化ビニル系樹脂成形品は、屋外において長期間使用され続けたとしても、紫外線による劣化が抑制される。従って、上記塩化ビニル系樹脂成形品の耐候性を高めることができる。
【００３０】
上記紫外線吸収剤としては特に限定されず、公知の紫外線吸収剤を使用することができる。上記紫外線吸収剤は、有機系または無機系のいずれであってもよいが、好ましくは有機系紫外線吸収剤が用いられる。上記有機系紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系及びベンゾエート系の紫外線吸収剤等が挙げられる。上記無機系紫外線吸収剤としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化鉄、硫酸バリウム微粒子等が挙げられる。上記紫外線吸収剤は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、上記紫外線吸収剤としては、有機系紫外線吸収剤と無機系紫外線吸収剤とを併用しても構わない。上記有機系紫外線吸収剤は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
上記ベンゾトリアゾール系の上記紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾールなどや、これらの混合物、変性物、重合物及び誘導体などが挙げられる。
【００３２】
上記トリアジン系の上記紫外線吸収剤としては、例えば、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノール、２−〔４−［（２−ヒドロキシ−３−ドデシルオキシプロピル）オキシ］−２−ヒドロキシフェニル〕−４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン、２−〔４−［（２−ヒドロキシ−３−トリデシルオキシプロピル）オキシ］−２−ヒドロキシフェニル〕−４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−６−（２−ヒドロキシ−４−イソ−オクチルオキシフェニル）−ｓ−トリアジンなどやこれらの混合物、変性物、重合物、誘導体などが挙げられる。
【００３３】
上記ベンゾフェノン系の上記紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン等が挙げられる。
【００３４】
上記ベンゾエート系の上記紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサルシレート、４−ｔ−ブチルフェニルサルシレート、２，５−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ安息香酸ｎ−ヘキサデシルエステル、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。
【００３５】
上記紫外線吸収剤の量は、上記合成樹脂１００重量部に対し、５重量部〜２００重量部である。上記紫外線吸収剤の量が５重量部未満だと、耐候劣化による変色及び機械的性能を抑制する効果が低くなる。上記紫外線吸収剤の量が２００重量部を超えると、紫外線吸収剤のブリード等が発生し易くなることがある。
【００３６】
（光安定剤）
本発明の被膜形成用組成物は、被膜形成用組成物の光・熱・水などによる劣化を抑制するために、光安定剤を含んでいる。上記光安定剤としては、好ましくは、ヒンダードアミン系光安定剤が使用される。上記ヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）〔［３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］メチル〕ブチルマロネート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）セバケート、メチル（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）セバケート、デカン二酸ビス［２，２，６，６−テトラメチル−１−オクチルオキシ）−４−ピペリジニル］エステルなどや、これらの混合物、変性物、重合物及び誘導体などが挙げられる。上記光安定剤は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３７】
上記光安定剤の量は、上記合成樹脂１００重量部に対し、５重量部〜５０重量部である。上記光安定剤の量が５重量部以下では、合成樹脂の劣化を防止する効果が低くなる。上記光安定剤の量が５０重量部を超えると、光安定剤のブリード等が発生し易くなることがある。
【００３８】
（他の成分）
本発明の被膜形成用組成物は、上述した各成分の他に、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて様々な添加剤を適量含んでいてもよい。上記添加剤としては、例えば、有機安定剤、無機安定剤、成膜助剤、分散剤、増粘剤、消泡剤、酸化防止剤、防微剤、防腐剤、凍結安定剤、帯電防止剤等の各種安定剤や、体質顔料、着色顔料、防錆顔料等の顔料などが挙げられる。
【００３９】
（配管用成形品）
本発明の配管用成形品は、ポリ塩化ビニル系樹脂及び／または塩素化ポリ塩化ビニル系樹脂からなる配管用成形体と、上記配管用成形体の表層上に形成された被膜とを備える。上記被膜は、本発明の被膜形成用組成物を上記配管用成形体の表層上に付与した後、上記被膜形成用組成物に含まれる上記有機溶媒を除去することにより得られる。そのため、上記被膜が形成されている本発明の配管用成形品では、本発明の配管用成形品と塩化ビニル樹脂製の継手とを塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して接着接合することができ、かつ本発明の配管用成形品の耐候性を高めることができる。
【００４０】
上記被膜の厚みは特に限定されず、使用される上記紫外線吸収剤や上記光安定剤の濃度に応じて適宜調整される。好ましくは、上記被膜の厚みは１μｍ以上である。上記被膜の厚みが１μｍを下回ると、上記配管用成形品の劣化を効果的に抑制できないことがある。
【００４１】
上記被膜形成用組成物を上記配管用成形体の表層上に付与する方法としては、刷毛塗り、浸漬塗り、グラビアコーティング、スプレーコーティングなど通常知られている方法を用いることが可能である。
【００４２】
上記被膜形成用組成物に含まれる上記有機溶媒を除去する方法としては特に限定されず、例えば、上記被膜を放置、風乾または加熱、減圧することにより、上記有機溶媒を蒸発させることができる。
【００４３】
なお、上記ポリ塩化ビニル系樹脂及び／または塩素化ポリ塩化ビニル系樹脂は、ポリ塩化ビニル及び／または塩素化ポリ塩化ビニル以外の他の成分を含んでいてもよい。
【００４４】
以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
【００４５】
本発明の実施例及び比較例において使用した材料は、以下の通りである。
・ポリ塩化ビニル：徳山積水工業（株）製、ＴＳ−８００Ｅ、重合度８００
・ポリ塩化ビニル：徳山積水工業（株）製、ＴＳ−６４０Ｍ、重合度６４０
・ポリ塩化ビニル：信越化学工業（株）製、ＴＫ−２５００Ｐ、重合度３０００
・紫外線吸収剤：ＢＡＳＦジャパン（株）製、ＴＩＮＵＶＩＮ ３２６、ベンゾトリアゾール系
・光安定剤：ＢＡＳＦジャパン（株）製、ＴＩＮＵＶＩＮ７７０ＤＦ、ヒンダードアミン系
・市販品塗料：関西ペイント（株）製、ビニボン１００、塩化ビニル樹脂系塗料
・市販品塗料：大日本塗料（株）製、ビニローゼ、塩化ビニル樹脂系塗料
・市販品塗料：日本ペイント（株）製、テラベールＡＥ、アクリル樹脂系塗料
【００４６】
（被膜形成用組成物の製造）
表１に記載の有機溶媒及び合成樹脂を用いて、実施例１〜１１及び比較例１〜１０の被膜形成用組成物を、以下の方法で調製した。
【００４７】
容量１０００ｃｃの蓋付ガラス容器の中に、常温下で上記有機溶媒を５００ｇ投入した。次に、上記有機溶媒を撹拌しつつ上記合成樹脂を徐々に投入し、上記有機溶媒中に上記合成樹脂を溶解させた。これにより、上記合成樹脂の量に対する上記有機溶媒の量が表１に記載の倍率となる樹脂溶液を得た。続いて、上記樹脂溶液中を撹拌しつつ紫外線吸収剤と光安定剤を投入し、上記樹脂溶液中に溶解させた。これにより、上記紫外線吸収剤と上記光安定剤の量が、上記合成樹脂１００重量部に対し表１に記載の重量部に含まれる被膜形成用組成物を得た。
【００４８】
（被膜が形成されたサンプルの作製）
・板状サンプルの作製
上記の製造方法により得られた上記被膜形成用組成物を、１７ｃｍ×１７ｃｍ×０．２ｃｍの硬質塩化ビニル樹脂製プレス板の上に、棒状のバーコーターを使用して塗布した。これにより、上面に表１に記載の厚みの上記被膜形成用組成物液が塗布された上記プレス板を得た。その後、上記被膜形成用組成物が塗布された上記プレス板を、２０℃雰囲気下において１時間放置することにより、上記被膜形成用組成物に含まれる上記有機溶媒を蒸発させて、表１に記載の厚みの被膜が上面に形成された板状サンプルを得た。
【００４９】
・パイプ状サンプルの作製
上記の製造方法により得られた上記被膜形成用組成物に、表１に記載の有機溶媒を下記の所定量さらに添加して、ディッピング液を得た。上記ディッピング液に、管端に封をした硬質塩化ビニル樹脂製パイプ（積水化学工業（株）製、商品名「プラントＶＰパイプ」、呼び径２０）を封をした管端を下向きにしてパイプを縦方向に浸した。次に、上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプを１５ｃｍ／ｓの引き上げ速度で、上記ディッピング液から引き上げた。これにより、表層上に表１に記載の厚みの上記ディッピング液が塗布された上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプを得た。その後、表層上に上記ディッピング液が塗布された上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプを、２０℃雰囲気下において１時間放置することにより、上記ディッピング液に含まれる上記有機溶媒を蒸発させて、表１に記載の厚みの被膜が表層上に形成されたパイプ状サンプルを得た。
【００５０】
なお、パイプ状サンプルの被膜の厚みは、上記ディッピング液に加えた上記有機溶媒の量により、表１に記載の厚みに調整した。上記ディッピング液の調製時にさらに添加した上記有機溶媒の量は、実施例１〜１０及び比較例１〜１０では、上記被膜形成用組成物中の上記合成樹脂１００重量部に対して２４００重量部であり、実施例１１では９２００重量部であった。
【００５１】
（性能試験方法）
実施例１〜１１及び比較例１〜１０における被膜形成用組成物および被膜が形成されたサンプルについて、以下の方法により評価を行った。
【００５２】
・合成樹脂の有機溶媒への可溶性
上記被膜形成用組成物の調製工程において、上記合成樹脂の上記有機溶媒への可溶性を判定した。判定基準において可溶とは、上記有機溶媒に上記合成樹脂を投入して攪拌した後に、上記有機溶媒中にゲル状の組成物が残っていないことを示す。ゲル状の組成物が残っていないことについて目視にて確認できない場合には、濾紙等を用いることにより確認した。判定結果を表１に示した。
【００５３】
・接着性能
上記の方法で作製したパイプ状サンプルを切断し、長さ３０ｃｍのパイプ状サンプルを２本用意した。上記２本のパイプ状サンプルと、呼び径２０の硬質塩化ビニル樹脂製の継手とを、一般塩化ビニル樹脂用接着剤（積水化学工業（株）製、ＮＯ．７３接着剤）を介して接着して、上記２本のパイプ状サンプルを接続した。続いて、接続された上記パイプ状サンプルを２３℃雰囲気下において２４時間放置することにより、上記接着剤を乾燥させた。その後、接続された上記パイプ状サンプルの内部に水を流し、上記パイプ状サンプルに水圧を負荷させた。このとき、管が破壊された又はパイプが挿入抜け破壊された時の、接続された上記パイプ状サンプルの負荷圧力を計測した。
【００５４】
被膜を形成する前の上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプについても上記と同様に切断、接続して水圧を負荷させて、負荷圧力を計測した。上記パイプ状サンプルの上記負荷圧力と上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプの上記負荷圧力とを比較して、以下の基準により評価した。評価結果を表１に示した。
◎：被膜無しの状態の１００％以上。
○：被膜無しの状態の９０％以上。
△：被膜無しの状態の８０％以上。
×：被膜無しの状態の８０％未満。
【００５５】
・基材との密着性能
上記の方法で作製した板状サンプルを用いて、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−６に記載の密着性試験（クロスカット法−１００マス）により、基材となる硬質塩化ビニル樹脂製プレス板と板状サンプルに形成された被膜との密着性を、以下の基準で評価した。評価結果を表１に示した。
◎：まったく剥がれなし。
○：剥れ面が全体の５％未満。
△：剥れ面が全体の１５％未満。
×：剥れ面が全体の３０％未満。
【００５６】
・耐候性試験（色調変化）
上記の方法で作製した板状サンプルを、メタルウェザー（ダイプラ・ウィンテス（株）製、商品名「ダイプラ メタルウェザー」）に設置した。次に、上記メタルウェザーを以下の運転モードで運転することにより以下のＬ、Ｄ及びシャワーの条件を繰り返して、上記板状サンプルに紫外線を１２０時間照射した。その後、上記板状サンプルの表面状態の色差ΔＥ値を色差計（東京電色（株）製、商品名「カラーアナライザー」）によりを算出し、評価した。評価結果を表１に示した。
【００５７】
運転モード：Ｌ（ライト）＋Ｄ（デュ）
Ｌ：ブラックパネル温度６５℃、湿度５０％、紫外線照射強度８０ｍＷ／ｍｍ２、４時間
Ｄ：ブラックパネル温度３０℃、湿度９８％、４時間
シャワー：Ｄ時の前後各３０秒にわたって、上記板状サンプルに水をシャワーする。
◎：ΔＥが０．５未満。
○：ΔＥが１．０未満。
△：ΔＥが３．０未満。
×：ΔＥが３．０以上。
【００５８】
・耐候性試験（物性低下）
上記の方法で作製したパイプ状サンプルを、上記メタルウェザーを用いて、上記と同様にして紫外線を１２０時間照射した。その後、衝撃性能をＪＩＳ Ｋ７２１１に記載の硬質プラスチックの落錘衝撃試験方法通則により、衝撃低下率を測定した。
【００５９】
被膜を形成する前の上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプについても上記と同様にして、衝撃低下率を測定した。上記パイプ状サンプルの上記衝撃低下率と上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプの上記衝撃低下率とを比較して、以下の基準により評価した。評価結果を表１に示した。
【００６０】
なお、上記評価に用いた硬質プラスチックの錘形状及び重量に関しては、ＪＩＳ Ｋ６７４１に記載の２０Ａパイプによる条件を使用した。
◎：被膜を形成する前の上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプからの衝撃低下率が１０％未満。
○：被膜を形成する前の上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプからの衝撃低下率が３０％未満。
△：被膜を形成する前の上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプからの衝撃低下率が５０％未満。
×：被膜を形成する前の上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプからの衝撃低下率が５０％以上。
【００６１】
【表１】
【００６２】
（実施例１〜３及び比較例１〜２）
被膜形成用組成物に含まれる有機溶媒について、実施例１のＴＨＦ（ＳＰ値＝９．１）、実施例２のシクロヘキサン（ＳＰ値＝８．２）及び実施例３のＤＭＡｃ（ＳＰ値＝１０．８）を用いた場合には、良好な接着性能及び耐候性能が得られた。これらに対し、比較例１のジメチルシロサキン（ＳＰ値＝５．５）及び比較例２のメタノール（ＳＰ値＝１４．５）を用いた場合には、合成樹脂が上記有機溶媒に全く溶解せず、被膜の形成ができなかった。
【００６３】
（実施例４及び比較例３）
被膜形成用組成物に含まれる合成樹脂について、実施例４のアクリルを用いた場合には、良好な接着性能及び耐候性能が得られた。これに対し、比較例３のフッ素樹脂を用いた場合には、有機溶媒であるＴＨＦに溶解しなかった。そのため、基材との接着強度が著しく低下し、接着性能及び耐候性能も著しく悪化した。
【００６４】
（実施例５〜６）
被膜形成用組成物に含まれる合成樹脂として、ポリ塩化ビニル系樹脂の重合度を変化させた。実施例５及び６のいずれの場合も良好な接着性能及び耐候性能が得られた。
【００６５】
（実施例７〜８及び比較例４〜５）
被膜形成用組成物に含まれる紫外線吸収剤の添加量について、実施例７の５重量部の場合には、耐候性試験において色調及び物性がわずかに悪化したものの、充分な接着性能及び耐候性能が得られた。実施例８の２００重量部の場合にも、耐候性試験において色調がわずかに悪化したものの、充分な接着性能及び耐候性能が得られた。これらに対し、比較例４の１重量部では、耐候性試験において色調及び物性が著しく劣っていた。比較例５の３００重量部では、サンプルの表層に上記紫外線吸収剤のブリードが生じた。そのため、耐候性試験における色調の著しい悪化が見られた。
【００６６】
（実施例９〜１０及び比較例６〜７）
被膜形成用組成物に含まれる光安定剤の添加量について、実施例９の５重量部の場合には、耐候性試験において色調及び物性がわずかに悪化したものの、充分な接着性能及び耐候性能が得られた。実施例１０の５０重量部の場合にも、耐候性試験において色調がわずかに悪化したものの、充分な接着性能及び耐候性能が得られた。これらに対し、比較例６の１重量部の場合には、耐候性試験において色調及び物性が著しく劣っていた。比較例７の１００重量部の場合には、サンプルの表層にブリードが生じた。そのため、耐候性能における色調変化の著しい悪化が見られた。
【００６７】
（実施例１１）
サンプルに形成された被膜の厚みを１μｍとした。その場合には、耐候性試験において色調及び物性がわずかに悪化したものの、充分な接着性能及び耐候性能が得られた。
【００６８】
（比較例８〜１０）
一般的に市販されている表１に記載の塗料組成物を用いて、上記と同様の手法により被膜が形成されたサンプルを作製し、各種性能評価を実施した。その場合には、継手との接着強度が著しく低下し、耐候性試験における物性も著しく低下した。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩化ビニル系樹脂製の配管用成形品に被膜を形成するための被膜形成用組成物及び表層に被膜が形成された配管用成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
塩化ビニル系樹脂は機械的強度及び耐薬品性等に優れており、従来より配管材料や建築材料等の各用途に用いられている。このような塩化ビニル系樹脂を用いた成形品を屋外で長期使用すると、紫外線により樹脂が劣化し、変色や物性低下を引き起こすことが知られている。そのため、塩化ビニル系樹脂成形品の紫外線による劣化を抑制することが求められている。
【０００３】
下記の特許文献１には、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して０．５〜４重量部の安定剤と、０．１〜５重量部の紫外線吸収剤と、０．５〜１０重量部の水酸化アルミニウムとを含有する塩化ビニル系樹脂組成物及び塩化ビニル系樹脂製雨樋製品が開示されている。また、下記の特許文献２には、塩化ビニル系樹脂基材の表層に、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１〜６重量部の安定剤や０．１〜０．７重量部の紫外線吸収剤などを添加した耐候性の表層用塩化ビニル系樹脂組成物層が積層されている雨樋が開示されている。
【０００４】
また、下記の特許文献３には、紫外線吸収剤及び／または光安定剤を含む共重合エマルションを主成分とするベース塗料に、架橋剤を加えて塗膜を硬化させる２液型水性塗料組成物が開示されている。特許文献３の２液型水性塗料組成物を塩化ビニル系樹脂成形品に塗装することにより、塩化ビニル系樹脂成形品の耐候性を高めることもできる。
【０００５】
一方、塩化ビニル系樹脂からなる成形品としては、塩化ビニル系樹脂製パイプが知られている。複数の上記パイプを継手を用いて接続する際には、パイプ内に流れる流体の高い圧力に耐えられるように、高い接着力によりパイプと継手とを接着する必要がある。そのため、継手との接着力が高められた塩化ビニル系樹脂製パイプもまた求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１０５１４８号公報
【特許文献２】特開２００８−１５０９３３号公報
【特許文献３】特開２００１−２６２０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して紫外線吸収剤を５重量部を超えて添加すると、紫外線吸収剤自体が表面に出やすくなり、外観や耐候性が悪化する旨が記載されている。そのため、多くの紫外線吸収剤を添加することができず、耐候性を充分に高めることができないという問題があった。さらに、塩化ビニル系樹脂全体に高価な紫外線吸収剤及び安定剤を添加するため、コストが著しく高くなるという問題もあった。
【０００８】
特許文献２では、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して紫外線吸収剤が０．７重量部を超えると、耐候性向上効果が鈍くなることがある旨の記載がある。そのため、多くの紫外線吸収剤を添加することができず、耐候性を充分に高めることができないという問題があった。さらに、上記雨樋は、塩化ビニル系樹脂基材と表層用塩化ビニル系樹脂組成物層とを共押出により積層することによって製造されるため、継手のような形状の複雑な成形品を得ることができないという問題もあった。
【０００９】
特許文献３の２液型水性塗料組成物では、ベース塗料を塩化ビニル系樹脂成形品に塗装した後、架橋剤を加えることにより塗膜を硬化させる。上記塗膜は、一度硬化すると、塩化ビニル系樹脂用接着剤成分と溶融及び接着しなくなる。そのため、使用時に接合が必要な塩化ビニル系樹脂製パイプを塗装する場合には、パイプを接合した後に露出部を塗装する必要があり、工場出荷の段階で塩化ビニル系樹脂成形品に塗膜できないという問題があった。さらに、上記２液型水性塗料組成物と塩化ビニル系樹脂成形品との密着性を高めるためには、ベース塗料の塗装前に塩化ビニル系樹脂成形品の表層を下地処理する必要があった。そのため、上記塗膜に余分な時間及び費用が発生することや、従来の塩化ビニル系樹脂製品の機械的性能を低下させることがあるという問題もあった。
【００１０】
本発明の目的は、塩化ビニル系樹脂製の配管用成形品に被膜を形成すること、被膜を乾燥させた後でも上記配管用成形品と継手とを塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して接着接合すること及び上記配管用成形品の紫外線劣化を長期にわたり抑制することのできる被膜形成用組成物、及び表層に上記被膜が形成された配管用成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の被膜形成用組成物は、ＳＰ値が８．０以上かつ１１．０未満である有機溶媒と、前記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂と、前記合成樹脂１００重量部に対して５〜２００重量部の紫外線吸収剤と、前記合成樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部の光安定剤とを含む。
【００１２】
本発明の被膜形成用組成物のある特定の局面では、前記紫外線吸収剤が有機系紫外線吸収剤である。
【００１３】
本発明の被膜形成用組成物の他の特定の局面では、前記光安定剤がヒンダードアミン系光安定剤である。
【００１４】
本発明の配管用成形品は、ポリ塩化ビニル系樹脂及び／または塩素化ポリ塩化ビニル系樹脂からなる配管用成形体と、前記配管用成形体の表層上に形成された被膜とを備える。前記被膜は、本発明の被膜形成用組成物を前記配管用成形体の表層上に付与した後、前記被膜形成用組成物に含まれる前記有機溶媒を除去することにより得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の被膜形成用組成物は、ＳＰ値が８．０以上かつ１１．０未満である有機溶媒を含んでいるため、塩化ビニル系樹脂成形品に被膜を確実に形成することができる。また、本発明の被膜形成用組成物は、上記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂を含んでいるため、上記被膜が形成された塩化ビニル系樹脂成形品は、塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して、他の塩化ビニル樹脂成形体と接着し、確実に接合することができる。さらに、本発明の被膜形成用組成物は、充分な量の紫外線吸収剤及び光安定剤を含んでいるため、上記被膜が形成された塩化ビニル系樹脂成形品の耐候性をより一層高めることができる。
【００１６】
また本発明の配管用成形品では、表層上に本発明の被膜形成用組成物による被膜が形成されているため、本発明の配管用成形品と塩化ビニル樹脂製の継手とを塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して接着接合することができ、かつ本発明の配管用成形品の耐候性を高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１８】
本発明の被膜形成用組成物は、ＳＰ値が８．０以上かつ１１．０未満である有機溶媒と、上記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂と、上記合成樹脂１００重量部に対して５〜２００重量部の紫外線吸収剤と、上記合成樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部の光安定剤とを含む。本発明の被膜形成用組成物は、上記有機溶媒、上記合成樹脂、上記紫外線吸収剤及び上記光安定剤を、任意の順番及び方法で混合することにより得ることができる。
【００１９】
（有機溶媒）
本発明の被膜形成用組成物は、ＳＰ値が８．０以上かつ１１．０未満である有機溶媒を含んでいる。望ましくは、上記有機溶媒のＳＰ値は９．０以上かつ１０．０未満である。上記有機溶媒のＳＰ値を上記範囲とすることによって、上記有機溶媒と、塩化ビニル系樹脂とのＳＰ値が近くなる。そのため、塩化ビニル系樹脂成形品に被膜形成用組成物の被膜を形成した際に、上記被膜と塩化ビニル系樹脂成形品との密着性を高めることができる。
【００２０】
上記有機溶媒のＳＰ値が８．０未満又は１１．０以上だと、塩化ビニル系樹脂成形体の表層上に被膜形成用組成物を付与した際に、上記被膜形成用組成物と塩化ビニル系樹脂成形体との密着性が低くなる。そのため、上記被膜形成用組成物から得られる被膜が表層上に形成された成形品において、上記被膜が剥がれやすくなる。
【００２１】
上記有機溶媒としては、例えば、ジエチルアミン、シクロヘキサン、酢酸ｓ−ブチル、ジクロロフルオロメタン、酢酸イソプロピル、ジペンテン、２−ヘプタノン、四塩化炭素、プロピルベンゼン、ペンチルアミン、キシレン、ｐ−クロロトルエン、ブチルアルデヒド、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ベンゼン、スチレン、メチルエチルケトン、ベンズアルデヒド、クロロベンゼン、エチレングリコールモノブチルエーテル、２−エチル−１−ヘキサノール、酢酸メチル、ジクロロエチルエーテル、１，２−ジクロロエタン、アセトン、シクロヘキサノン、１，４−ジオキサン、イソペンチルアルコール、ｏ−ジクロロベンゼン、酢酸、ｍ−クレゾール、アニリン、１−オクタノール、シクロペンタノン、エチレングリコールモノエチルエーテル、ｔ−ブチルアルコール、ピリジン、プロピオニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、１−ペンタノール等が挙げられる。好ましくは、上記有機溶媒は、ブチルアルデヒド、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ベンゼン、スチレン、メチルエチルケトン、ベンズアルデヒド、クロロベンゼン、エチレングリコールモノブチルエーテル、２−エチル−１−ヘキサノール、酢酸メチル、ジクロロエチルエーテル、１，２−ジクロロエタン、アセトン、シクロヘキサノンである。上記有機溶媒は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２２】
上記有機溶媒の沸点は１００℃以下が望ましい。その場合には、被膜形成用組成物を塩化ビニル系樹脂成形体に付与し、上記被膜形成用組成物に含まれる有機溶媒を除去する際において、上記有機溶媒を蒸発させるために必要な時間を短縮できる。
【００２３】
上記有機溶媒の量は特に限定はされないが、上記合成樹脂の重量に対し、好ましくは２〜５０倍の重量であり、更に好ましくは５〜３０倍の重量である。上記有機溶媒の重量が上記合成樹脂の重量の２倍を下回ると、樹脂成分が溶解し難くなることがある。そのため、被膜形成用組成物をポリ塩化ビニル製パイプに塗布し難くなることがある。上記有機溶媒の重量が上記合成樹脂の重量の５０倍を超えると、被膜形成用組成物を塗布し、乾燥させた後の固形分厚みが薄くなることがある。また、上記有機溶媒の使用量が多いため、コストが高くなることがある。
【００２４】
（合成樹脂）
本発明の被膜形成用組成物は、上記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂を含んでいる。本発明において、合成樹脂が有機溶媒に溶解可能であるとは、２３℃の条件下において、１リットル中の上記有機溶媒に対して１０ｇの合成樹脂が完全に溶解することを示す。合成樹脂が有機溶媒に完全に溶解するとは、上記有機溶媒に上記合成樹脂を投入して攪拌した後に、上記有機溶媒中にゲル状の組成物が残っていないことを示す。ゲル状の組成物が残っていないことについて目視にて確認できない場合には、濾紙等を用いることにより確認する。本発明の被膜形成用組成物においては、上記合成樹脂は、上記有機溶媒に完全に溶解していることが好ましい。
【００２５】
上記有機溶媒は、上述したように、塩化ビニル系樹脂と近いＳＰ値を備えている。すなわち、上記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂についても、塩化ビニル系樹脂とのＳＰ値が近くなる。そのため、上記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂は、塩化ビニル系樹脂用接着剤と溶融することができる。これにより、上記被膜形成用組成物から得られる被膜が表層上に形成された成形品は、塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して、他の塩化ビニル系樹脂成形体と接着することができる。具体的には、上記成形品が配管用成形品である場合には、配管用成形品と塩化ビニル系樹脂からなる継手とを接着接合することができる。
【００２６】
なお、本発明において、配管用成形品と継手とを接着接合することができるとは、建物配管用エスロンパイプ総合カタログ（改訂２５版）Ｐ３８記載の施工方法により、被膜を形成した配管用成形品と継手とを塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して接着し、完全乾燥させた後での瞬間破壊水圧が、被膜を形成していない配管用成形体と継手とを接着剤にて接着し、完全乾燥させた後での瞬間破壊水圧と同等であることを意味する。なお、瞬間破壊水圧の測定はＪＩＳ Ｓ３２００−１記載の手法により行う。
【００２７】
上記合成樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂、塩素化ポリ塩化ビニル系樹脂、アクリルグラフト系のポリ塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル成分を共重合成分として含有するポリ塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ＡＥＳ系樹脂、ＭＢＳ系樹脂、ＥＶＡ系樹脂、ＴＰＵ系樹脂、ＴＰＥＥ系樹脂等が挙げられる。上記合成樹脂は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
上記合成樹脂の平均重合度は特に限定はされないが、好ましくは６００〜３０００、更に好ましくは６００〜１３００である。上記合成樹脂の平均重合度が６００を下回ると、被膜形成用組成物により形成された被膜の耐薬品性能が悪化することがある。上記合成樹脂の平均重合度が３０００を超えると、上記合成樹脂が有機溶媒に溶解し難くなることがある。
【００２９】
（紫外線吸収剤）
本発明の被膜形成用組成物は、紫外線吸収剤を含んでいる。上記紫外線吸収剤は、塩化ビニル系樹脂成形品の劣化の原因となる紫外線を吸収する。そのため、被膜形成用組成物による被膜が形成された塩化ビニル系樹脂成形品は、屋外において長期間使用され続けたとしても、紫外線による劣化が抑制される。従って、上記塩化ビニル系樹脂成形品の耐候性を高めることができる。
【００３０】
上記紫外線吸収剤としては特に限定されず、公知の紫外線吸収剤を使用することができる。上記紫外線吸収剤は、有機系または無機系のいずれであってもよいが、好ましくは有機系紫外線吸収剤が用いられる。上記有機系紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系及びベンゾエート系の紫外線吸収剤等が挙げられる。上記無機系紫外線吸収剤としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化鉄、硫酸バリウム微粒子等が挙げられる。上記紫外線吸収剤は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、上記紫外線吸収剤としては、有機系紫外線吸収剤と無機系紫外線吸収剤とを併用しても構わない。上記有機系紫外線吸収剤は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
上記ベンゾトリアゾール系の上記紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾールなどや、これらの混合物、変性物、重合物及び誘導体などが挙げられる。
【００３２】
上記トリアジン系の上記紫外線吸収剤としては、例えば、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノール、２−〔４−［（２−ヒドロキシ−３−ドデシルオキシプロピル）オキシ］−２−ヒドロキシフェニル〕−４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン、２−〔４−［（２−ヒドロキシ−３−トリデシルオキシプロピル）オキシ］−２−ヒドロキシフェニル〕−４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−６−（２−ヒドロキシ−４−イソ−オクチルオキシフェニル）−ｓ−トリアジンなどやこれらの混合物、変性物、重合物、誘導体などが挙げられる。
【００３３】
上記ベンゾフェノン系の上記紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン等が挙げられる。
【００３４】
上記ベンゾエート系の上記紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサルシレート、４−ｔ−ブチルフェニルサルシレート、２，５−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ安息香酸ｎ−ヘキサデシルエステル、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。
【００３５】
上記紫外線吸収剤の量は、上記合成樹脂１００重量部に対し、５重量部〜２００重量部である。上記紫外線吸収剤の量が５重量部未満だと、耐候劣化による変色及び機械的性能を抑制する効果が低くなる。上記紫外線吸収剤の量が２００重量部を超えると、紫外線吸収剤のブリード等が発生し易くなることがある。
【００３６】
（光安定剤）
本発明の被膜形成用組成物は、被膜形成用組成物の光・熱・水などによる劣化を抑制するために、光安定剤を含んでいる。上記光安定剤としては、好ましくは、ヒンダードアミン系光安定剤が使用される。上記ヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）〔［３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］メチル〕ブチルマロネート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）セバケート、メチル（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）セバケート、デカン二酸ビス［２，２，６，６−テトラメチル−１−オクチルオキシ）−４−ピペリジニル］エステルなどや、これらの混合物、変性物、重合物及び誘導体などが挙げられる。上記光安定剤は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３７】
上記光安定剤の量は、上記合成樹脂１００重量部に対し、５重量部〜５０重量部である。上記光安定剤の量が５重量部以下では、合成樹脂の劣化を防止する効果が低くなる。上記光安定剤の量が５０重量部を超えると、光安定剤のブリード等が発生し易くなることがある。
【００３８】
（他の成分）
本発明の被膜形成用組成物は、上述した各成分の他に、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて様々な添加剤を適量含んでいてもよい。上記添加剤としては、例えば、有機安定剤、無機安定剤、成膜助剤、分散剤、増粘剤、消泡剤、酸化防止剤、防微剤、防腐剤、凍結安定剤、帯電防止剤等の各種安定剤や、体質顔料、着色顔料、防錆顔料等の顔料などが挙げられる。
【００３９】
（配管用成形品）
本発明の配管用成形品は、ポリ塩化ビニル系樹脂及び／または塩素化ポリ塩化ビニル系樹脂からなる配管用成形体と、上記配管用成形体の表層上に形成された被膜とを備える。上記被膜は、本発明の被膜形成用組成物を上記配管用成形体の表層上に付与した後、上記被膜形成用組成物に含まれる上記有機溶媒を除去することにより得られる。そのため、上記被膜が形成されている本発明の配管用成形品では、本発明の配管用成形品と塩化ビニル樹脂製の継手とを塩化ビニル系樹脂用接着剤を介して接着接合することができ、かつ本発明の配管用成形品の耐候性を高めることができる。
【００４０】
上記被膜の厚みは特に限定されず、使用される上記紫外線吸収剤や上記光安定剤の濃度に応じて適宜調整される。好ましくは、上記被膜の厚みは１μｍ以上である。上記被膜の厚みが１μｍを下回ると、上記配管用成形品の劣化を効果的に抑制できないことがある。
【００４１】
上記被膜形成用組成物を上記配管用成形体の表層上に付与する方法としては、刷毛塗り、浸漬塗り、グラビアコーティング、スプレーコーティングなど通常知られている方法を用いることが可能である。
【００４２】
上記被膜形成用組成物に含まれる上記有機溶媒を除去する方法としては特に限定されず、例えば、上記被膜を放置、風乾または加熱、減圧することにより、上記有機溶媒を蒸発させることができる。
【００４３】
なお、上記ポリ塩化ビニル系樹脂及び／または塩素化ポリ塩化ビニル系樹脂は、ポリ塩化ビニル及び／または塩素化ポリ塩化ビニル以外の他の成分を含んでいてもよい。
【００４４】
以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
【００４５】
本発明の実施例及び比較例において使用した材料は、以下の通りである。
・ポリ塩化ビニル：徳山積水工業（株）製、ＴＳ−８００Ｅ、重合度８００
・ポリ塩化ビニル：徳山積水工業（株）製、ＴＳ−６４０Ｍ、重合度６４０
・ポリ塩化ビニル：信越化学工業（株）製、ＴＫ−２５００Ｐ、重合度３０００
・紫外線吸収剤：ＢＡＳＦジャパン（株）製、ＴＩＮＵＶＩＮ ３２６、ベンゾトリアゾール系
・光安定剤：ＢＡＳＦジャパン（株）製、ＴＩＮＵＶＩＮ７７０ＤＦ、ヒンダードアミン系
・市販品塗料：関西ペイント（株）製、ビニボン１００、塩化ビニル樹脂系塗料
・市販品塗料：大日本塗料（株）製、ビニローゼ、塩化ビニル樹脂系塗料
・市販品塗料：日本ペイント（株）製、テラベールＡＥ、アクリル樹脂系塗料
【００４６】
（被膜形成用組成物の製造）
表１に記載の有機溶媒及び合成樹脂を用いて、実施例１〜１１及び比較例１〜１０の被膜形成用組成物を、以下の方法で調製した。
【００４７】
容量１０００ｃｃの蓋付ガラス容器の中に、常温下で上記有機溶媒を５００ｇ投入した。次に、上記有機溶媒を撹拌しつつ上記合成樹脂を徐々に投入し、上記有機溶媒中に上記合成樹脂を溶解させた。これにより、上記合成樹脂の量に対する上記有機溶媒の量が表１に記載の倍率となる樹脂溶液を得た。続いて、上記樹脂溶液中を撹拌しつつ紫外線吸収剤と光安定剤を投入し、上記樹脂溶液中に溶解させた。これにより、上記紫外線吸収剤と上記光安定剤の量が、上記合成樹脂１００重量部に対し表１に記載の重量部に含まれる被膜形成用組成物を得た。
【００４８】
（被膜が形成されたサンプルの作製）
・板状サンプルの作製
上記の製造方法により得られた上記被膜形成用組成物を、１７ｃｍ×１７ｃｍ×０．２ｃｍの硬質塩化ビニル樹脂製プレス板の上に、棒状のバーコーターを使用して塗布した。これにより、上面に表１に記載の厚みの上記被膜形成用組成物液が塗布された上記プレス板を得た。その後、上記被膜形成用組成物が塗布された上記プレス板を、２０℃雰囲気下において１時間放置することにより、上記被膜形成用組成物に含まれる上記有機溶媒を蒸発させて、表１に記載の厚みの被膜が上面に形成された板状サンプルを得た。
【００４９】
・パイプ状サンプルの作製
上記の製造方法により得られた上記被膜形成用組成物に、表１に記載の有機溶媒を下記の所定量さらに添加して、ディッピング液を得た。上記ディッピング液に、管端に封をした硬質塩化ビニル樹脂製パイプ（積水化学工業（株）製、商品名「プラントＶＰパイプ」、呼び径２０）を封をした管端を下向きにしてパイプを縦方向に浸した。次に、上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプを１５ｃｍ／ｓの引き上げ速度で、上記ディッピング液から引き上げた。これにより、表層上に表１に記載の厚みの上記ディッピング液が塗布された上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプを得た。その後、表層上に上記ディッピング液が塗布された上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプを、２０℃雰囲気下において１時間放置することにより、上記ディッピング液に含まれる上記有機溶媒を蒸発させて、表１に記載の厚みの被膜が表層上に形成されたパイプ状サンプルを得た。
【００５０】
なお、パイプ状サンプルの被膜の厚みは、上記ディッピング液に加えた上記有機溶媒の量により、表１に記載の厚みに調整した。上記ディッピング液の調製時にさらに添加した上記有機溶媒の量は、実施例１〜１０及び比較例１〜１０では、上記被膜形成用組成物中の上記合成樹脂１００重量部に対して２４００重量部であり、実施例１１では９２００重量部であった。
【００５１】
（性能試験方法）
実施例１〜１１及び比較例１〜１０における被膜形成用組成物および被膜が形成されたサンプルについて、以下の方法により評価を行った。
【００５２】
・合成樹脂の有機溶媒への可溶性
上記被膜形成用組成物の調製工程において、上記合成樹脂の上記有機溶媒への可溶性を判定した。判定基準において可溶とは、上記有機溶媒に上記合成樹脂を投入して攪拌した後に、上記有機溶媒中にゲル状の組成物が残っていないことを示す。ゲル状の組成物が残っていないことについて目視にて確認できない場合には、濾紙等を用いることにより確認した。判定結果を表１に示した。
【００５３】
・接着性能
上記の方法で作製したパイプ状サンプルを切断し、長さ３０ｃｍのパイプ状サンプルを２本用意した。上記２本のパイプ状サンプルと、呼び径２０の硬質塩化ビニル樹脂製の継手とを、一般塩化ビニル樹脂用接着剤（積水化学工業（株）製、ＮＯ．７３接着剤）を介して接着して、上記２本のパイプ状サンプルを接続した。続いて、接続された上記パイプ状サンプルを２３℃雰囲気下において２４時間放置することにより、上記接着剤を乾燥させた。その後、接続された上記パイプ状サンプルの内部に水を流し、上記パイプ状サンプルに水圧を負荷させた。このとき、管が破壊された又はパイプが挿入抜け破壊された時の、接続された上記パイプ状サンプルの負荷圧力を計測した。
【００５４】
被膜を形成する前の上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプについても上記と同様に切断、接続して水圧を負荷させて、負荷圧力を計測した。上記パイプ状サンプルの上記負荷圧力と上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプの上記負荷圧力とを比較して、以下の基準により評価した。評価結果を表１に示した。
◎：被膜無しの状態の１００％以上。
○：被膜無しの状態の９０％以上。
△：被膜無しの状態の８０％以上。
×：被膜無しの状態の８０％未満。
【００５５】
・基材との密着性能
上記の方法で作製した板状サンプルを用いて、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−６に記載の密着性試験（クロスカット法−１００マス）により、基材となる硬質塩化ビニル樹脂製プレス板と板状サンプルに形成された被膜との密着性を、以下の基準で評価した。評価結果を表１に示した。
◎：まったく剥がれなし。
○：剥れ面が全体の５％未満。
△：剥れ面が全体の１５％未満。
×：剥れ面が全体の３０％未満。
【００５６】
・耐候性試験（色調変化）
上記の方法で作製した板状サンプルを、メタルウェザー（ダイプラ・ウィンテス（株）製、商品名「ダイプラ メタルウェザー」）に設置した。次に、上記メタルウェザーを以下の運転モードで運転することにより以下のＬ、Ｄ及びシャワーの条件を繰り返して、上記板状サンプルに紫外線を１２０時間照射した。その後、上記板状サンプルの表面状態の色差ΔＥ値を色差計（東京電色（株）製、商品名「カラーアナライザー」）によりを算出し、評価した。評価結果を表１に示した。
【００５７】
運転モード：Ｌ（ライト）＋Ｄ（デュ）
Ｌ：ブラックパネル温度６５℃、湿度５０％、紫外線照射強度８０ｍＷ／ｍｍ２、４時間
Ｄ：ブラックパネル温度３０℃、湿度９８％、４時間
シャワー：Ｄ時の前後各３０秒にわたって、上記板状サンプルに水をシャワーする。
◎：ΔＥが０．５未満。
○：ΔＥが１．０未満。
△：ΔＥが３．０未満。
×：ΔＥが３．０以上。
【００５８】
・耐候性試験（物性低下）
上記の方法で作製したパイプ状サンプルを、上記メタルウェザーを用いて、上記と同様にして紫外線を１２０時間照射した。その後、衝撃性能をＪＩＳ Ｋ７２１１に記載の硬質プラスチックの落錘衝撃試験方法通則により、衝撃低下率を測定した。
【００５９】
被膜を形成する前の上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプについても上記と同様にして、衝撃低下率を測定した。上記パイプ状サンプルの上記衝撃低下率と上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプの上記衝撃低下率とを比較して、以下の基準により評価した。評価結果を表１に示した。
【００６０】
なお、上記評価に用いた硬質プラスチックの錘形状及び重量に関しては、ＪＩＳ Ｋ６７４１に記載の２０Ａパイプによる条件を使用した。
◎：被膜を形成する前の上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプからの衝撃低下率が１０％未満。
○：被膜を形成する前の上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプからの衝撃低下率が３０％未満。
△：被膜を形成する前の上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプからの衝撃低下率が５０％未満。
×：被膜を形成する前の上記硬質塩化ビニル樹脂製パイプからの衝撃低下率が５０％以上。
【００６１】
【表１】
【００６２】
（実施例１〜３及び比較例１〜２）
被膜形成用組成物に含まれる有機溶媒について、実施例１のＴＨＦ（ＳＰ値＝９．１）、実施例２のシクロヘキサン（ＳＰ値＝８．２）及び実施例３のＤＭＡｃ（ＳＰ値＝１０．８）を用いた場合には、良好な接着性能及び耐候性能が得られた。これらに対し、比較例１のジメチルシロサキン（ＳＰ値＝５．５）及び比較例２のメタノール（ＳＰ値＝１４．５）を用いた場合には、合成樹脂が上記有機溶媒に全く溶解せず、被膜の形成ができなかった。
【００６３】
（実施例４及び比較例３）
被膜形成用組成物に含まれる合成樹脂について、実施例４のアクリルを用いた場合には、良好な接着性能及び耐候性能が得られた。これに対し、比較例３のフッ素樹脂を用いた場合には、有機溶媒であるＴＨＦに溶解しなかった。そのため、基材との接着強度が著しく低下し、接着性能及び耐候性能も著しく悪化した。
【００６４】
（実施例５〜６）
被膜形成用組成物に含まれる合成樹脂として、ポリ塩化ビニル系樹脂の重合度を変化させた。実施例５及び６のいずれの場合も良好な接着性能及び耐候性能が得られた。
【００６５】
（実施例７〜８及び比較例４〜５）
被膜形成用組成物に含まれる紫外線吸収剤の添加量について、実施例７の５重量部の場合には、耐候性試験において色調及び物性がわずかに悪化したものの、充分な接着性能及び耐候性能が得られた。実施例８の２００重量部の場合にも、耐候性試験において色調がわずかに悪化したものの、充分な接着性能及び耐候性能が得られた。これらに対し、比較例４の１重量部では、耐候性試験において色調及び物性が著しく劣っていた。比較例５の３００重量部では、サンプルの表層に上記紫外線吸収剤のブリードが生じた。そのため、耐候性試験における色調の著しい悪化が見られた。
【００６６】
（実施例９〜１０及び比較例６〜７）
被膜形成用組成物に含まれる光安定剤の添加量について、実施例９の５重量部の場合には、耐候性試験において色調及び物性がわずかに悪化したものの、充分な接着性能及び耐候性能が得られた。実施例１０の５０重量部の場合にも、耐候性試験において色調がわずかに悪化したものの、充分な接着性能及び耐候性能が得られた。これらに対し、比較例６の１重量部の場合には、耐候性試験において色調及び物性が著しく劣っていた。比較例７の１００重量部の場合には、サンプルの表層にブリードが生じた。そのため、耐候性能における色調変化の著しい悪化が見られた。
【００６７】
（実施例１１）
サンプルに形成された被膜の厚みを１μｍとした。その場合には、耐候性試験において色調及び物性がわずかに悪化したものの、充分な接着性能及び耐候性能が得られた。
【００６８】
（比較例８〜１０）
一般的に市販されている表１に記載の塗料組成物を用いて、上記と同様の手法により被膜が形成されたサンプルを作製し、各種性能評価を実施した。その場合には、継手との接着強度が著しく低下し、耐候性試験における物性も著しく低下した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＰ値が８．０以上かつ１１．０未満である有機溶媒と、
前記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂と、
前記合成樹脂１００重量部に対して５〜２００重量部の紫外線吸収剤と、
前記合成樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部の光安定剤とを含む被膜形成用組成物。
【請求項２】
前記紫外線吸収剤が有機系紫外線吸収剤である、請求項１に記載の被膜形成用組成物。
【請求項３】
前記光安定剤がヒンダードアミン系光安定剤である、請求項１に記載の被膜形成用組成物。
【請求項４】
ポリ塩化ビニル系樹脂及び／または塩素化ポリ塩化ビニル系樹脂からなる配管用成形体と、
前記配管用成形体の表層上に形成された被膜とを備える配管用成形品であって、
前記被膜が、請求項１〜３のいずれか１項に記載の被膜形成用組成物を前記配管用成形体の表層上に付与した後、前記被膜形成用組成物に含まれる前記有機溶媒を除去することにより得られた被膜である、配管用成形品。
【請求項１】
ＳＰ値が８．０以上かつ１１．０未満である有機溶媒と、
前記有機溶媒に溶解可能な合成樹脂と、
前記合成樹脂１００重量部に対して５〜２００重量部の紫外線吸収剤と、
前記合成樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部の光安定剤とを含む被膜形成用組成物。
【請求項２】
前記紫外線吸収剤が有機系紫外線吸収剤である、請求項１に記載の被膜形成用組成物。
【請求項３】
前記光安定剤がヒンダードアミン系光安定剤である、請求項１に記載の被膜形成用組成物。
【請求項４】
ポリ塩化ビニル系樹脂及び／または塩素化ポリ塩化ビニル系樹脂からなる配管用成形体と、
前記配管用成形体の表層上に形成された被膜とを備える配管用成形品であって、
前記被膜が、請求項１〜３のいずれか１項に記載の被膜形成用組成物を前記配管用成形体の表層上に付与した後、前記被膜形成用組成物に含まれる前記有機溶媒を除去することにより得られた被膜である、配管用成形品。
【公開番号】特開２０１２−２２４７８８（Ｐ２０１２−２２４７８８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９５１８８（Ｐ２０１１−９５１８８）
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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