JP2018150488A - Vinyl chloride resin composition for pipe and pipe material using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管用塩化ビニル樹脂組成物、及びそれを成形した管材に関するものである。 The present invention relates to a vinyl chloride resin composition for pipes and a pipe material obtained by molding the same.
エチレン樹脂組成物および塩化ビニル樹脂組成物は、上下配水管などの管製品に広く用いられている。特に硬質ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）管は水道配水管に古くから使用されている。 Ethylene resin compositions and vinyl chloride resin compositions are widely used for pipe products such as upper and lower water distribution pipes. In particular, rigid polyvinyl chloride (PVC) pipes have long been used for water distribution pipes.
エチレン樹脂組成物を用いた管は、管同士の接続に電気融着（エレクトロフュージョン）継手を用いる必要があるため、接続コストが高いのに対し、塩化ビニル樹脂組成物を用いた管は、ＰＶＣ製継手と接着剤を用いて管同士を接続することができ、低コストで施工できる利点がある。このような塩化ビニル樹脂組成物の研究開発の例として、特許文献１には、未溶融の塩化ビニル樹脂の含有量を低下させ、ゲルレベルを改善した、塩化ビニル樹脂組成物が記載されている。 Since pipes using an ethylene resin composition require the use of an electrofusion joint for connecting pipes, the connection cost is high, whereas pipes using a vinyl chloride resin composition are PVC. Pipes can be connected to each other using a joint and an adhesive, and there is an advantage that construction can be performed at low cost. As an example of research and development of such a vinyl chloride resin composition, Patent Document 1 describes a vinyl chloride resin composition in which the content of unmelted vinyl chloride resin is reduced and the gel level is improved.
しかしながら、上記特許文献１記載の塩化ビニル樹脂組成物をはじめ、従来の塩化ビニル樹脂組成物を用いて作製した上下配水管は機械特性が不十分であり、近年発生する、震度の大きい地震による強い振動、衝撃によって破損してしまう。 However, the upper and lower water distribution pipes manufactured using the conventional vinyl chloride resin composition including the vinyl chloride resin composition described in Patent Document 1 have insufficient mechanical properties and are strong due to earthquakes with large seismic intensity that have recently occurred. It will be damaged by vibration and shock.
例えば、特許文献１に記載の塩化ビニル樹脂組成物は、塩化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体および塩素化ポリエチレンからなる。この塩化ビニル樹脂組成物は、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体を可塑剤として含有する。しかし、特許文献１に記載の塩化ビニル樹脂組成物は、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体の含有量が多く、この塩化ビニル樹脂組成物を用いて作製した管は、機械特性（例えば、引張特性）が十分でない。 For example, the vinyl chloride resin composition described in Patent Document 1 comprises a vinyl chloride resin, an ethylene-vinyl acetate-carbon monoxide copolymer, and chlorinated polyethylene. This vinyl chloride resin composition contains an ethylene-vinyl acetate-carbon monoxide copolymer as a plasticizer. However, the vinyl chloride resin composition described in Patent Document 1 has a large content of ethylene-vinyl acetate-carbon monoxide copolymer, and a tube made using this vinyl chloride resin composition has mechanical properties (for example, , Tensile properties) are not sufficient.
本発明は、従来の塩化ビニル樹脂組成物の、特に機械特性を向上させることで耐久性に優れ、かつ接着特性に優れた塩化ビニル樹脂組成物およびそれを用いた管材を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a vinyl chloride resin composition having excellent durability and improved adhesive properties by improving mechanical properties of conventional vinyl chloride resin compositions, and a pipe material using the same. To do.
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、塩化ビニル樹脂と、特定の高分子可塑剤を含有し、この特定の高分子可塑剤の含有量を特定の範囲内とした組成物を用いることにより、引張特性と接着特性のいずにも優れ、耐震性の高い管材を作製できることを見出した。本発明はこれらの知見に基づきさらに検討を重ねて完成されるに至ったものである。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the inventors of the present invention contain a vinyl chloride resin and a specific polymer plasticizer, and the content of the specific polymer plasticizer is within a specific range. It has been found that by using a material, it is possible to produce a pipe material that is excellent in both tensile properties and adhesive properties and has high earthquake resistance. The present invention has been completed through further studies based on these findings.
すなわち、上記課題は以下の手段により達成された。
＜１＞
（Ａ）塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、（Ｂ）エチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体を、１０質量部を越え４０質量部未満含むことを特徴とする管用塩化ビニル樹脂組成物。
＜２＞
前記（Ａ）塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、（Ｃ）塩素化ポリエチレンを２０質量部以下含むことを特徴とする＜１＞に記載の管用塩化ビニル樹脂組成物。
＜３＞
前記（Ａ）塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、（Ｄ）アクリル加工助剤を２０質量部以下含むことを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の管用塩化ビニル樹脂組成物。
＜４＞
前記（Ａ）塩化ビニル樹脂が、エチレン成分を含むことを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の管用塩化ビニル樹脂組成物。
＜５＞
ＪＩＳ７１６１−２に規定される引張特性試験において、降伏強度が２０ＭＰａ以上であり、かつ、破断伸度が１００％以上であることを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の管用塩化ビニル樹脂組成物。
＜６＞
ＪＩＳＫ６８５０に規定される接着特性試験において、引張せん断接着強さが１Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の管用塩化ビニル樹脂組成物。
＜７＞
＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の塩化ビニル樹脂組成物を用いてなることを特徴とする管材。
That is, the said subject was achieved by the following means.
<1>
(A) A chloride for pipes containing (B) ethylene / (meth) acrylic acid ester / carbon monoxide copolymer more than 10 parts by weight and less than 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the vinyl chloride resin. Vinyl resin composition.
<2>
The vinyl chloride resin composition for pipes according to <1>, comprising 20 parts by mass or less of (C) chlorinated polyethylene with respect to 100 parts by mass of the (A) vinyl chloride resin.
<3>
The vinyl chloride resin composition for pipes according to <1> or <2>, wherein 20 parts by mass or less of (D) an acrylic processing aid is included with respect to 100 parts by mass of the (A) vinyl chloride resin.
<4>
The vinyl chloride resin composition for pipes according to any one of <1> to <3>, wherein the vinyl chloride resin (A) contains an ethylene component.
<5>
<1> to <4>, wherein, in the tensile property test specified in JIS 7161-2, the yield strength is 20 MPa or more and the elongation at break is 100% or more. PVC resin composition for pipes.
<6>
The polyvinyl chloride resin composition for pipes according to any one of <1> to <5>, wherein a tensile shear bond strength is 1 N / mm 2 or more in an adhesive property test defined in JIS K6850.
<7>
<1>-<6> The pipe material characterized by using the vinyl chloride resin composition of any one of <6>.
本発明の塩化ビニル樹脂組成物は、管形成材料として用いることにより、機械特性および接着特性に優れた管を得ることができる。また、前記塩化ビニル樹脂組成物を用いた本発明の管は、機械特性および接着特性に優れる。 By using the vinyl chloride resin composition of the present invention as a tube forming material, a tube excellent in mechanical properties and adhesive properties can be obtained. Moreover, the pipe | tube of this invention using the said vinyl chloride resin composition is excellent in a mechanical characteristic and an adhesive characteristic.
本発明の管用塩化ビニル樹脂組成物（以下、単に「本発明の組成物」とも称する。）は、（Ａ）塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、（Ｂ）エチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体（エチレンと（メタ）アクリル酸エステルと一酸化炭素の共重合体）を、１０質量部を越え４０質量部未満含む。 The vinyl chloride resin composition for pipes of the present invention (hereinafter also simply referred to as “the composition of the present invention”) is based on (B) ethylene / (meth) acrylic acid ester with respect to 100 parts by mass of (A) vinyl chloride resin. -Carbon monoxide copolymer (copolymer of ethylene, (meth) acrylic acid ester, and carbon monoxide) is included more than 10 mass parts and less than 40 mass parts.
（Ａ）塩化ビニル樹脂
ベース樹脂として用いられる塩化ビニル樹脂は、通常のものを使用できる。塩化ビニル樹脂として、塩化ビニル単独重合体および塩化ビニル共重合体が挙げられる。塩化ビニルと共重合するモノマーとしては、エチレン、プロピレン等のα−オレフィン類、酢酸ビニル等のビニルエステル類、（メタ）アクリル酸エステル、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸エステル類、アルキルビニルエーテル等のビニルエーテル類、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類、スチレン、アクリロニトリル、塩化ビニリデン等のビニル化合物、ビニリデン化合物が挙げられる。本発明において、（Ｂ）エチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体との相溶性に優れ、降伏強度を大幅に低下させることなく、破断強度を向上するため、塩化ビニルと共重合するモノマーとしてα−オレフィン類が好ましく、エチレンがより好ましい。
塩化ビニル共重合体の形態は特に限定されず、ブロック共重合体、グラフト共重合体及びランダム共重合体のいずれでもよい。塩化ビニル共重合体の具体例として、例えば、無水マレイン酸等のモノマーと塩化ビニルとの共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体と塩化ビニルとのグラフト重合体、または不飽和基を有するウレタン樹脂と塩化ビニルとのグラフト重合体等が挙げられる。また、塩化ビニル樹脂を塩素化した塩素化塩化ビニル樹脂を用いてもよい。
(A) Vinyl chloride resin As the vinyl chloride resin used as the base resin, ordinary resins can be used. Examples of the vinyl chloride resin include a vinyl chloride homopolymer and a vinyl chloride copolymer. Monomers copolymerized with vinyl chloride include α-olefins such as ethylene and propylene, vinyl esters such as vinyl acetate, unsaturated carboxylic acid esters such as (meth) acrylic acid ester and maleic anhydride, alkyl vinyl ether, etc. And vinyl halides such as vinyl bromide, vinyl bromide and vinyl fluoride, vinyl compounds such as styrene, acrylonitrile and vinylidene chloride, and vinylidene compounds. In the present invention, it is excellent in compatibility with (B) ethylene / (meth) acrylic acid ester / carbon monoxide copolymer, and it improves the breaking strength without significantly reducing the yield strength. As the monomer to be polymerized, α-olefins are preferable, and ethylene is more preferable.
The form of the vinyl chloride copolymer is not particularly limited, and any of a block copolymer, a graft copolymer and a random copolymer may be used. Specific examples of the vinyl chloride copolymer include, for example, a copolymer of a monomer such as maleic anhydride and vinyl chloride, a graft polymer of ethylene / vinyl acetate copolymer and vinyl chloride, or a urethane having an unsaturated group. Examples include a graft polymer of a resin and vinyl chloride. Moreover, you may use the chlorinated vinyl chloride resin which chlorinated vinyl chloride resin.
ここで、本発明の塩化ビニル樹脂は構成成分として塩化ビニル成分を８０モル％以上含有するものが好ましく、塩化ビニル成分を９０モル％以上含有するものがより好ましい。
ポリ塩化ビニルの中でも、耐外傷性を向上させる効果が低下するのを抑えるなどの観点から、平均重合度が８００以上であることが好ましい。また、他の成分との混合性が低下するのを抑えるなどの観点から、平均重合度が２０００以下であることが好ましい。より好ましくは、平均重合度が１０００〜１４００の範囲内である。
本発明においては、これらの塩化ビニル樹脂を単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。なお、本発明の組成物に用いられる塩化ビニル樹脂は、例えば市販品を用いることができる。
Here, the vinyl chloride resin of the present invention preferably contains 80 mol% or more of a vinyl chloride component as a constituent component, and more preferably contains 90 mol% or more of a vinyl chloride component.
Among polyvinyl chlorides, it is preferable that the average degree of polymerization is 800 or more from the viewpoint of suppressing reduction in the effect of improving the damage resistance. Moreover, it is preferable that an average degree of polymerization is 2000 or less from a viewpoint of suppressing that a miscibility with another component falls. More preferably, the average degree of polymerization is in the range of 1000 to 1400.
In the present invention, these vinyl chloride resins may be used alone or in combination of two or more. In addition, the commercial item can be used for the vinyl chloride resin used for the composition of this invention, for example.
（Ｂ）エチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体
エチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体は、エチレンと（メタ）アクリル酸エステルおよび一酸化炭素との共重合体であり、（メタ）アクリル酸エステルにおけるアルコール部のアルキル基は、直鎖状又は分岐状であって、その炭素数は１〜１８であり、具体的にはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル、イソブチル、ヘキシル、オクチルなどが挙げられる。具体的にはエチレン・（メタ）アクリル酸ブチル・一酸化炭素共重合体、エチレン・アクリル酸エチル・一酸化炭素共重合体、エチレン・アクリル酸メチル・一酸化炭素共重合体が挙げられる。
(B) Ethylene / (meth) acrylic acid ester / carbon monoxide copolymer Ethylene / (meth) acrylic acid ester / carbon monoxide copolymer is a copolymer of ethylene with (meth) acrylic acid ester and carbon monoxide. The alkyl group of the alcohol part in the (meth) acrylic acid ester is linear or branched and has 1 to 18 carbon atoms, specifically methyl, ethyl, n-propyl. , Isopropyl, n-butyl, sec-butyl, t-butyl, isobutyl, hexyl, octyl and the like. Specific examples include ethylene / butyl (meth) acrylate / carbon monoxide copolymers, ethylene / ethyl acrylate / carbon monoxide copolymers, and ethylene / methyl acrylate / carbon monoxide copolymers.
本発明においては、これらエチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体を単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。なお、本発明の組成物に用いられるエチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体は、例えば市販品を用いることができる。 In the present invention, these ethylene / (meth) acrylic acid ester / carbon monoxide copolymers may be used alone or in combination of two or more. In addition, as the ethylene / (meth) acrylic acid ester / carbon monoxide copolymer used in the composition of the present invention, for example, a commercially available product can be used.
エチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体中の、エチレンの含有量は４０〜８０質量％、（メタ）アクリル酸エステルの含有量は１５〜５５質量％、一酸化炭素の含有量は５〜３０質量％の量で含まれていることが好ましく、必要に応じて更に他の単量体を共重合させることも可能である。 In the ethylene / (meth) acrylic acid ester / carbon monoxide copolymer, the ethylene content is 40 to 80% by mass, the (meth) acrylic acid ester content is 15 to 55% by mass, and the carbon monoxide content is The amount is preferably contained in an amount of 5 to 30% by mass, and it is possible to further copolymerize other monomers as necessary.
上述のように、本発明の管用塩化ビニル組成物中のエチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体の含有量は、（Ａ）塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、１０質量部を越え４０質量部未満であり、好ましくは１２〜３５質量部、より好ましくは１５〜３０質量部である。 As described above, the content of the ethylene / (meth) acrylic acid ester / carbon monoxide copolymer in the vinyl chloride composition for pipes of the present invention is 10 masses per 100 mass parts of (A) vinyl chloride resin. And less than 40 parts by weight, preferably 12 to 35 parts by weight, more preferably 15 to 30 parts by weight.
本発明の管用塩化ビニル組成物中の（Ｂ）エチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体の含有量が、（Ａ）塩化ビニル樹脂１００質量部に対して１０質量部以下では、耐震性に求められる破断伸度が得られない。一方、４０質量部以上であると、降伏強度とともに接着特性が低下する。 When the content of (B) ethylene / (meth) acrylic acid ester / carbon monoxide copolymer in the vinyl chloride composition for pipes of the present invention is 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) vinyl chloride resin. The breaking elongation required for earthquake resistance cannot be obtained. On the other hand, if it is 40 parts by mass or more, the adhesive properties are deteriorated together with the yield strength.
上記（Ｂ）樹脂は、高分子材料でありながらポリ塩化ビニル系樹脂と均一に分散して、フタル酸エステル系可塑剤を含まなくても塩化ビニル系樹脂を軟質にすることができる。そのため、可塑剤の溶出がなく、長期的に機械特性が良好な管用塩化ビニル樹脂組成物を得ることができる。 Although the resin (B) is a polymer material, the resin can be uniformly dispersed with the polyvinyl chloride resin, so that the vinyl chloride resin can be made soft even if it does not contain a phthalate ester plasticizer. Therefore, it is possible to obtain a polyvinyl chloride resin composition for pipes that has no elution of a plasticizer and good mechanical properties over the long term.
（Ｃ）塩素化ポリエチレン
本発明の組成物は、塩素化ポリエチレンを含有することも好ましい。本発明の組成物が塩素化ポリエチレンを含有する場合、（Ａ）塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、塩素化ポリエチレンを２０質量部以下含むことが好ましく、１０質量部以下含むことがより好ましい。下限は特に制限されないが、（Ａ）塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、３質量部以上含むことが好ましく、５質量部以上含むことがより好ましい。
（Ｃ）塩素化ポリエチレンを上記含有量含むことで、降伏強度を大幅に低下させずに、接着特性を向上させることが可能となる。
(C) Chlorinated polyethylene The composition of the present invention preferably contains chlorinated polyethylene. When the composition of this invention contains chlorinated polyethylene, it is preferable that 20 mass parts or less of chlorinated polyethylene is included with respect to 100 mass parts of (A) vinyl chloride resin, and it is more preferable that 10 mass parts or less are included. Although a minimum in particular is not restrict | limited, It is preferable to contain 3 mass parts or more with respect to 100 mass parts of (A) vinyl chloride resin, and it is more preferable to contain 5 mass parts or more.
(C) By including the above-mentioned content of chlorinated polyethylene, it becomes possible to improve the adhesive properties without significantly reducing the yield strength.
本発明の組成物に用いられる塩素化ポリエチレンは特に制限されない。本発明の組成物に用いられる塩素化ポリエチレンは、ポリエチレンを塩素化したものであり、塩素化度は特に制限されないが、２０〜４５％が好ましく、３０〜４０％がより好ましい。
「塩素化度」とは、塩素化ポリエチレン中の塩素の質量比率を意味する。なお、塩素化ポリエチレンは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。本発明の組成物に用いられる塩素化ポリエチレンは、例えば、市販品を用いることができる。
The chlorinated polyethylene used in the composition of the present invention is not particularly limited. The chlorinated polyethylene used in the composition of the present invention is a chlorinated polyethylene, and the degree of chlorination is not particularly limited, but is preferably 20 to 45%, more preferably 30 to 40%.
“Degree of chlorination” means the mass ratio of chlorine in chlorinated polyethylene. In addition, chlorinated polyethylene may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. As the chlorinated polyethylene used in the composition of the present invention, for example, a commercially available product can be used.
（Ｄ）アクリル加工助剤
本発明の組成物は、アクリル加工助剤を含有することも好ましい。本発明の組成物が塩素化ポリエチレンを含有する場合、（Ａ）塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、アクリル加工助剤を２０質量部以下含むことが好ましく、１０質量部以下含むことがより好ましい。下限は特に制限されないが、（Ａ）塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、２．５質量部以上含むことが好ましく、５質量部以上含むことがより好ましい。
アクリル加工助剤の含有量が多すぎると、破断伸度が低下する。アクリル加工助剤を上記含有量含むことで破断伸度を損なうことなく降伏強度を向上できる。
(D) Acrylic processing aid The composition of the present invention preferably contains an acrylic processing aid. When the composition of the present invention contains chlorinated polyethylene, the acrylic processing aid is preferably contained in an amount of 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the (A) vinyl chloride resin. . Although a minimum in particular is not restrict | limited, It is preferable to contain 2.5 mass parts or more with respect to 100 mass parts of (A) vinyl chloride resin, and it is more preferable to contain 5 mass parts or more.
When there is too much content of an acrylic processing aid, breaking elongation will fall. Yield strength can be improved without impairing the breaking elongation by including the above-mentioned acrylic processing aid.
アクリル系加工助剤とは、（メタ）アクリル酸もしくはそのエステルの単独重合体または（メタ）アクリル酸とそのエステルとの共重合体である。（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。
なお、アクリル加工助剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。本発明の組成物に用いられるアクリル加工助剤は、例えば、市販品メタブレンＰ５３１Ａ、メタブレンＰ５３０Ａ、メタブレンＰ５５１Ａ、メタブレンＰ５５０Ａ、メタブレンＰ５０１Ａ、メタブレンＰ５７０Ａ、メタブレンＰ７００、メタブレンＰ７１０、カネエースＰＡ−１０、カネエースＰＡ−２０、カネエースＰＡ−３０、カネエースＰＡ−４０、カネエースＰＡ−６０、カネエースＰＡ−１００、カネエースＰＡ−１０１（いずれも商品名）を用いることができる。
The acrylic processing aid is a homopolymer of (meth) acrylic acid or an ester thereof or a copolymer of (meth) acrylic acid and an ester thereof. Examples of (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth ) Cyclohexyl acrylate and the like.
In addition, an acrylic processing aid may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Acrylic processing aids used in the composition of the present invention include, for example, commercially available products of methabrene P531A, methabrene P530A, methabrene P551A, methabrene P550A, methabrene P501A, methabrene P570A, methabrene P700, methabrene P710, kaneace PA-10, kaneace PA- 20, Kane Ace PA-30, Kane Ace PA-40, Kane Ace PA-60, Kane Ace PA-100, and Kane Ace PA-101 (all trade names) can be used.
（Ｅ）非鉛系安定剤
本発明の組成物は、（Ｅ）非鉛系安定剤を含んでもよい。（Ｅ）非鉛系安定剤は、安全性および環境負荷低減の観点から好ましい。
非鉛系安定剤は、鉛を含有しない安定剤であり、鉛を含まない通常の安定剤を使用でき、特に限定はされないが、水酸化カルシウム系、バリウム亜鉛系、カルシウム亜鉛系、マグネシウム亜鉛系、有機錫系（オクチル錫系、ブチル錫系、メチル錫系等）、ハイドロタルサイト系、エポキシ系、亜リン酸エステル系等の安定剤が挙げられる。
(E) Lead-free stabilizer The composition of the present invention may comprise (E) a lead-free stabilizer. (E) Lead-free stabilizers are preferred from the viewpoints of safety and reduction of environmental burden.
Lead-free stabilizers are stabilizers that do not contain lead, and ordinary stabilizers that do not contain lead can be used, and are not particularly limited, but calcium hydroxide, barium zinc, calcium zinc, magnesium zinc And organic tin-based (octyltin-based, butyltin-based, methyltin-based, etc.), hydrotalcite-based, epoxy-based and phosphite-based stabilizers.
ここで、バリウム亜鉛系、カルシウム亜鉛系、マグネシウム亜鉛系は、好ましくは、炭素原子数８以上の脂肪酸のバリウム、カルシウム、マグネシウムまたは亜鉛塩の混合物からなるものが好ましい。バリウム塩としては、例えば、ラウリン酸バリウム、ステアリン酸バリウム、リシノレイン酸バリウムが挙げられ、カルシウム塩としては、例えば、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウムが挙げられ、マグネシウム塩としては、例えば、ラウリン酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウムが挙げられ、亜鉛塩としては、例えば、オクチル酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛が挙げられる。これらの具体例として、株式会社アデカ製のアデカスタブシリーズが挙げられる。 Here, the barium zinc-based, calcium zinc-based, and magnesium zinc-based materials are preferably composed of a mixture of barium, calcium, magnesium, or zinc salts of fatty acids having 8 or more carbon atoms. Examples of the barium salt include barium laurate, barium stearate, and barium ricinoleate. Examples of the calcium salt include calcium laurate and calcium stearate. Examples of the magnesium salt include magnesium laurate and stearin. Examples of the zinc salt include zinc octylate and zinc stearate. Specific examples of these include Adeka Stub Series manufactured by Adeka Corporation.
有機錫系としては、代表的には、モノアルキル、ジアルキルタイプのオクチル錫系、ブチル錫系、メチル錫系が挙げられ、これらのそれぞれには、さらにラウレート系、マレート系およびメルカプト系が存在する。これらは、例えば、東京ファインケミカル（株）や日東化成（株）から購入することができる。
これらの非鉛系安定剤は単独または２種以上併用してもよい。
Typical examples of the organic tin system include monoalkyl and dialkyl type octyl tin systems, butyl tin systems, and methyl tin systems, each of which further includes a laurate system, a malate system, and a mercapto system. . These can be purchased from, for example, Tokyo Fine Chemical Co., Ltd. or Nitto Kasei Co., Ltd.
These lead-free stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
非鉛系安定剤の含有量は、塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、１〜２０質量部であり、好ましくは２〜１０質量部である。
非鉛系安定剤の含有量が上記範囲にあると、本発明の組成物は熱的安定性に優れる。
Content of a non-lead-type stabilizer is 1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of vinyl chloride resin, Preferably it is 2-10 mass parts.
When the content of the lead-free stabilizer is in the above range, the composition of the present invention is excellent in thermal stability.
本発明の組成物において、上記成分に加えて必要に応じて、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、着色剤、加工性改良剤、その他の改質剤などを単独または２種以上併用することができる。
なお、本発明の組成物が上水道管に用いられる場合、ＪＩＳＫ６７６２およびＪＩＳ６７４２：２００７の付属書ＪＢを参照して浸出試験を行い、全ての項目において以下の基準を満たすことが必要である。この場合、本発明の組成物中における（Ｅ）非鉛系安定剤の含有量は、塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、２〜８質量部であり、好ましくは２〜５質量部である。
In the composition of the present invention, in addition to the above components, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a lubricant, a colorant, a workability improver, other modifiers, etc. may be used alone or in combination of two or more as required. Can do.
In addition, when the composition of this invention is used for a waterworks pipe, it is necessary to perform the leaching test with reference to appendix JB of JISK6762 and JIS6742: 2007, and to satisfy the following criteria in all items. In this case, the content of the (E) lead-free stabilizer in the composition of the present invention is 2 to 8 parts by mass, preferably 2 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the vinyl chloride resin. .
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項目 基準
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鉛及びその化合物 ０．００８ｍｇ／Ｌ以下
亜鉛及びその化合物 ０．５ｍｇ／Ｌ以下
有機物 １ｍｇ／Ｌ以下
味 異常なし
臭気 異常なし
色度 １度以下
濁度 ０．５度以下
残留塩素の減量 ０．７ｍｇ／Ｌ以下
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
---------------------------
Item Standard ----------------------------
Lead and its compounds 0.008 mg / L or less Zinc and its compounds 0.5 mg / L or less Organic matter 1 mg / L or less Taste No abnormal odor No chromaticity 1 degree or less Turbidity 0.5 degrees or less Loss of residual chlorine 0.7 mg / L or less ---------------------------
本発明の組成物は、管の耐水圧強度と耐震性を両立するため、ＪＩＳ７１６１−２に規定される引張特性試験において降伏強度が２０ＭＰａ以上であり、かつ、破断伸度が１００％以上であることが好ましい。降伏強度は、２５ＭＰａ以上がより好ましく、３０ＭＰａ以上がさらに好ましい。降伏強度の上限に特に制限はないが、４０ＭＰａ以下が実際的である。破断伸度は、２００％以上がより好ましく、３００％以上がさらに好ましい。破断伸度の上限に特に制限はないが、４００％が実際的である。
なお、「破断伸度が１００％以上」とは、引張前の試験体の長さを１００％として、引張後２００％以上の長さになったときに破断することを意味する。
The composition of the present invention has a yield strength of 20 MPa or more and a breaking elongation of 100% or more in the tensile property test specified in JIS 7161-2 in order to achieve both the hydraulic strength and seismic resistance of the pipe. It is preferable. The yield strength is more preferably 25 MPa or more, and further preferably 30 MPa or more. The upper limit of the yield strength is not particularly limited, but 40 MPa or less is practical. The breaking elongation is more preferably 200% or more, and further preferably 300% or more. There is no particular upper limit on the elongation at break, but 400% is practical.
“The elongation at break is 100% or more” means that the length of the specimen before tension is 100%, and the specimen is fractured when it becomes 200% or more after tension.
本発明の組成物は、管接続部の耐水圧性向上のため、ＪＩＳＫ６８５０に規定される接着特性試験において、引張せん断接着強さが１Ｎ／ｍｍ２以上が好ましく、２Ｎ／ｍｍ２以上がより好ましく、非接着部にて材料破断することが更に好ましい。 The compositions of the present invention, because of resistance to water pressure increase of the tube connecting portion, the adhesion properties test as specified in JISK6850, tensile shear strength of preferably 1N / mm 2 or more, 2N / mm 2 or more, and More preferably, the material breaks at the non-bonded portion.
本発明の管用塩化ビニル樹脂組成物は、上述の（Ａ）塩化ビニル樹脂および（Ｂ）エチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体のそれぞれの特定の量を、ロール、バンバリーミキサー等のバッチ式混練機あるいは二軸押し出し機などの連続混練機を用いて、溶融混合することにより得ることができる。なお、（Ｃ）塩素化ポリエチレン、（Ｄ）アクリル加工助剤もしくは（Ｅ）非鉛系安定剤、またはこれらの２種以上を（Ａ）塩化ビニル樹脂および（Ｂ）エチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体と合わせて溶融混合することにより、本発明の管用塩化ビニル樹脂組成物を得ることも好ましい。 The pipe vinyl chloride resin composition of the present invention comprises a specific amount of each of the above-mentioned (A) vinyl chloride resin and (B) ethylene / (meth) acrylic acid ester / carbon monoxide copolymer. It can be obtained by melt mixing using a continuous kneader such as a batch kneader or a twin screw extruder. In addition, (C) chlorinated polyethylene, (D) acrylic processing aid or (E) lead-free stabilizer, or two or more of these are (A) vinyl chloride resin and (B) ethylene / (meth) acrylic acid It is also preferred to obtain the vinyl chloride resin composition for pipes of the present invention by melt mixing with the ester / carbon monoxide copolymer.
本発明の管用塩化ビニル樹脂組成物は、特に強固な機械特性および接着特性が要求される各種配管（例えば、上水道管、下水道管）の管材、および管材の継手に好適に用いることができる。 The polyvinyl chloride resin composition for pipes of the present invention can be suitably used for pipes of various pipes (for example, water supply pipes and sewer pipes) that require particularly strong mechanical characteristics and adhesive characteristics, and joints of pipe materials.
本発明を以下の実施例に基づき、さらに詳細に説明する。
本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではない。なお、下記表１において、各実施例及び比較例における数値は質量部を表す。
The present invention will be described in more detail based on the following examples.
The present invention is not limited to the examples shown below. In addition, in the following Table 1, the numerical value in each Example and a comparative example represents a mass part.
［材料］
（Ａ）塩化ビニル樹脂
（Ａ−１）平均重合度１，０００のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）（商品名：ＴＨ１０００、大洋塩ビ社製）
（Ａ−２）平均重合度１，３００のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）（商品名：ＴＨ１３００、大洋塩ビ社製）
（Ａ−３）平均重合度１，３００の、エチレンと塩化ビニルの共重合体（商品名：ＴＥ１３００、大洋塩ビ社製）
[material]
(A) Vinyl chloride resin (A-1) Polyvinyl chloride (PVC) having an average degree of polymerization of 1,000 (trade name: TH1000, manufactured by Taiyo PVC Co., Ltd.)
(A-2) Polyvinyl chloride (PVC) having an average degree of polymerization of 1,300 (trade name: TH1300, manufactured by Taiyo PVC Co., Ltd.)
(A-3) Copolymer of ethylene and vinyl chloride having an average degree of polymerization of 1,300 (trade name: TE1300, manufactured by Taiyo PVC Co., Ltd.)
（Ｂ）エチレン・アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体（ＥＡＥ−ＣＯ）（商品名：エルバロイＨＰ６６１、三井デュポンポリケミカル社製） (B) Ethylene / acrylic acid ester / carbon monoxide copolymer (EAE-CO) (trade name: Elvalloy HP661, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.)
（Ｃ）塩素化ポリエチレン（ＰＥ）
塩素化度３８−４１％の塩素化ＰＥ（商品名：エラスレン４０１Ａ、昭和電工社製）
(C) Chlorinated polyethylene (PE)
Chlorinated PE with a chlorination degree of 38-41% (trade name: Eraslen 401A, manufactured by Showa Denko KK)
（Ｄ）アクリル加工助剤（商品名：メタブレンＰ５３０Ａ、三菱レイヨン社製） (D) Acrylic processing aid (trade name: Metabrene P530A, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)
（Ｅ）安定剤
Ｃａ／Ｚｎ系安定剤（商品名：アデカスタブＲＸ−２１０、アデカ社製）
(E) Stabilizer Ca / Zn-based stabilizer (trade name: ADK STAB RX-210, manufactured by Adeka)
［製造方法］
下記表１に示す質量部で配合した組成物を、１６０℃に設定したオープンロール（西村マシナリー株式会社製）で５分間混練して塩化ビニル樹脂組成物を製造した。その後、１６０℃に設定した圧縮成型機（北川精機株式会社製）で５分間圧縮成形することで、下記物性評価に用いる、実施例１〜１７および比較例１〜１０の試料を作製した。
[Production method]
The composition blended in parts by mass shown in Table 1 below was kneaded for 5 minutes with an open roll (manufactured by Nishimura Machinery Co., Ltd.) set at 160 ° C. to produce a vinyl chloride resin composition. Then, the sample of Examples 1-17 and Comparative Examples 1-10 used for the following physical-property evaluation was produced by compression molding for 5 minutes with the compression molding machine (made by Kitagawa Seiki Co., Ltd.) set to 160 degreeC.
各樹脂シートの物性を下記の方法で評価し、その結果を下記表１に示す。
（１）引張特性
ＪＩＳ７１６１−２に準拠して、破断強度（ＭＰａ）及び破断伸度（％）を測定した。ただし試験片形状はＪＩＳＫ６２５１ ５号ダンベル、試料厚さは２ｍｍ、試験速度は２００ｍｍ／ｍｉｎとした。判定基準を下記に示す。Ａ〜Ｅが合格である。
The physical properties of each resin sheet were evaluated by the following methods, and the results are shown in Table 1 below.
(1) Tensile properties Breaking strength (MPa) and breaking elongation (%) were measured in accordance with JIS7161-2. However, the shape of the test piece was JIS K6251 5 dumbbell, the sample thickness was 2 mm, and the test speed was 200 mm / min. Judgment criteria are shown below. A to E are acceptable.
＜判定基準＞
Ａ：降伏強度２２ＭＰａ以上かつ破断伸度３００％以上
Ｂ：降伏強度２０ＭＰａ以上かつ破断伸度２５０％以上
Ｃ：降伏強度２０ＭＰａ以上かつ破断伸度２００％以上
Ｄ：降伏強度１８ＭＰａ以上かつ破断伸度１５０％以上
Ｅ：降伏強度１８ＭＰａ以上かつ破断伸度１００％以上
Ｆ：降伏強度１８ＭＰａ未満または破断伸度１００％未満
（下記表１の「降伏点無し」もＦ評価とする。）
［複数のカテゴリに属する場合は、より高評価のカテゴリに属するものとする。例えば、ＡとＢの両方に属する場合は、Ａ評価とする。］
<Criteria>
A: Yield strength 22 MPa or more and breaking elongation 300% or more B: Yield strength 20 MPa or more and breaking elongation 250% or more C: Yield strength 20 MPa or more and breaking elongation 200% or more D: Yield strength 18 MPa or more and breaking elongation 150 % Or more E: Yield strength of 18 MPa or more and breaking elongation of 100% or more F: Yield strength of less than 18 MPa or breaking elongation of less than 100% (“No yield point” in Table 1 below is also regarded as F evaluation)
[If it belongs to a plurality of categories, it belongs to a category of higher evaluation. For example, when it belongs to both A and B, it is set as A evaluation. ]
（２）接着特性
圧縮成形シート（縦６４ｍｍ、横１３ｍｍ、厚み２ｍｍ）の引張せん断接着強さを評価した。試験方法はＪＩＳＫ６８５０に準拠、ただし接着面は接着巾１３ｍｍ、長さ２０ｍｍとし、試験速度は５０ｍｍ／ｍｉｎとした。接着剤としてＨＩＶＰ（耐衝撃性硬質ＰＶＣ管）接着剤（商品名：タフダインＨＩ、クボタケミックス社製）を使用した。判定基準を下記に示す。ＡおよびＢが合格である。
(2) Adhesive properties The tensile shear adhesive strength of compression-molded sheets (length 64 mm, width 13 mm, thickness 2 mm) was evaluated. The test method conformed to JISK6850, except that the adhesive surface had an adhesive width of 13 mm and a length of 20 mm, and the test speed was 50 mm / min. As the adhesive, an HIVP (impact-resistant rigid PVC pipe) adhesive (trade name: Toughdyne HI, manufactured by Kubota Mix Corp.) was used. Judgment criteria are shown below. A and B are acceptable.
＜判定基準＞
Ａ：接着強さ２Ｎ／ｍｍ２以上、または非接着部にて材料破断（材破）
Ｂ：接着強さ１Ｎ／ｍｍ２以上２Ｎ／ｍｍ２未満
Ｃ：接着強さ１Ｎ／ｍｍ２未満
<Criteria>
A: Adhesive strength 2 N / mm 2 or more, or material breakage (material breakage) at non-bonded part
B: Adhesion strength 1 N / mm 2 or more and less than 2 N / mm 2 C: Adhesion strength 1 N / mm 2 or less
＜総合評価基準＞
１ 引張特性：ＡまたはＢ、接着特性：Ａ
２ 引張特性：ＡまたはＢ、接着特性：Ｂ
３ 引張特性：ＣまたはＤ、接着特性：Ａ
４ 引張特性：ＣまたはＤ、接着特性：Ｂ
５ 引張特性：Ｅ、接着特性：Ａ
６ 引張特性：Ｅ、接着特性：Ｂ
７ 引張特性：Ｆまたは接着特性：Ｃ
［１〜５が合格である。］
<Comprehensive evaluation criteria>
1 Tensile properties: A or B, Adhesive properties: A
2 Tensile properties: A or B, Adhesive properties: B
3 Tensile properties: C or D, Adhesive properties: A
4 Tensile properties: C or D, Adhesive properties: B
5 Tensile properties: E, Adhesive properties: A
6 Tensile properties: E, Adhesive properties: B
7 Tensile properties: F or adhesive properties: C
[1-5 are acceptable. ]
＜表の注＞
・実は、実施例を意味し、例えば、実１は実施例１である。比は比較例を意味し、例えば、比１は比較例１である。
・（Ａ−１）、（Ａ−２）、（Ａ−３）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は上述の材料を示す。
<Notes on the table>
Actually, an example is meant, for example, real 1 is the first example. The ratio means a comparative example. For example, the ratio 1 is the comparative example 1.
-(A-1), (A-2), (A-3), (B), (C), (D), (E) show the above-mentioned materials.
上記表１から明らかなように、塩化ビニル樹脂とエチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体の含有量が本発明の規定を満たさない組成物から作製した樹脂シートはいずれも総合評価において不合格であった。これに対し、本発明の管用塩化ビニル樹脂組成物を用いて作製した樹脂シートはいずれも総合評価において合格であった。 As apparent from Table 1 above, all the resin sheets prepared from the composition in which the content of the vinyl chloride resin and the ethylene / (meth) acrylic acid ester / carbon monoxide copolymer does not satisfy the provisions of the present invention are comprehensive. It was rejected in evaluation. On the other hand, all the resin sheets produced using the vinyl chloride resin composition for pipes of the present invention passed in the comprehensive evaluation.
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| JP2017049567A JP2018150488A (en) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | Vinyl chloride resin composition for pipe and pipe material using the same |
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