JP2509196B2 - 接着性が改良された塩化ビニル系重合体組成物 - Google Patents

接着性が改良された塩化ビニル系重合体組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は塩化ビニル系重合体組成物に関する。更に詳
しくは接着性が改良された塩化ビニル系重合体組成物に
関する。
〈従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〉 一般に、エチレン系重合体は、無極性のため、他の重
合体との相溶性に乏しい欠点がある。しかるに、エチレ
ン−エチレン性不飽和有機モノマー−一酸化炭素系共重
合体(以下一酸化炭素共重合体と略称することがある)
は、分子中に極性の高い一酸化炭素単位を有するため、
ポリ塩化ビニル、ポリアミド、セルロース誘導体など、
極性基を含有する多くの重合体との相溶性にすぐれてい
るという特徴を有している(特公昭55-50063号公報)。
特に、一酸化炭素共重合体は、塩化ビニル系樹脂に対
しては、従来の液状可塑剤に代って、永久可塑剤あるい
は改質剤として使用されている。
かかる一酸化炭素共重合体の使用は、従来の塩化ビニ
ル系樹脂配合物の欠点であった液状可塑剤の揮発や抽出
による樹脂配合物の剛性率等の物性の経時変化、液状可
塑剤のブリードアウトによる成形物のベタツキや液体可
塑剤の移行による他基材への汚染などがみられないとい
う特徴を有している。
これらの特徴を活かした一酸化炭素共重合体を配合し
た塩化ビニル系樹脂配合物の用途の1つとしてカバンや
アタッシュケースの内貼りとか自動車のクラッシュパッ
トの表皮材がある。これらの用途においては塩化ビニル
系樹脂配合物シートは、クッション材である発泡ポリウ
レタンや架橋ポリオレフィン発泡体等の低乃至高発泡体
と積層して使用される。塩化ビニル系樹脂配合物シート
と発泡体の積層はポリウレタン系接着剤を用いたドライ
ラミネーション等の接着方法が一般的であるが、ポリウ
レタン発泡体についてはポリウレタンの注入発泡成形も
行われている。
しかし、一酸化炭素共重合体を配合した塩化ビニル系
樹脂配合物シートの場合ポリウレタンとの親和性が劣る
ため従来の塩化ビニル系樹脂配合物のシートと高発泡体
の貼合方法をそのまま適用しても充分には、接着しない
問題があった。これまでこの問題を解決するために一酸
化炭素共重合体を配合した塩化ビニル系樹脂配合物シー
トの表面をコロナ処理あるいはフレーム処理したりある
いはプライマー溶液を予め塗布するなどの対策が検討さ
れあるいは実施されてきた。しかしこれらの対策にもコ
ロナ処理あるいはフレーム処理の場合には経時的に接着
改良効果が低下するため接着力がばらついたりまたプラ
イマー処理の場合には非常にコストアップになるなどの
欠点があり完全な対策とは言えないのが現状であった。
このため一酸化炭素共重合体を配合した塩化ビニル系
重合体配合物と高発泡体との貼合において一酸化炭素共
重合体を配合した塩化ビニル系重合体配合物のポリウレ
タンとの親和性を改良して安価で安定した接着力を得る
方法の開発が求められている。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明者は従来一酸化炭素共重合体を配合した塩化ビ
ニル系重合体配合物の欠点であったポリウレタン系化合
物との接着性を改良する方法について鋭意検討した結
果、水酸基価30以上の水酸基を含むエステル型縮合物を
一酸化炭素共重合体を配合した塩化ビニル系重合体配合
物に配合する事によってかかる課題を効果的に解決せし
め得る事を見いだした。
したがって本発明は(A)塩化ビニル系重合体、
(B)塩化ビニル系重合体100重量部当り10乃至150重量
部のエチレン−エチレン性不飽和有機モノマー−一酸化
炭素共重合体、及び、(C)前記成分(B)100重量部
当り1乃至100重量部の、炭素数4乃至12の多価カルボ
ン酸と炭素数2乃至8の多価アルコールとから得られた
水酸基価30以上及び平均分子量3000以下の常温で液体の
エステル型縮合物を含有して成ることを特徴とするポリ
ウレタン積層用塩化ビニル系重合体組成物に関する。
本発明で用いられるエチレン−エチレン性不飽和有機
モノマー−一酸化炭素系共重合体の製造に用いられるエ
チレン性不飽和有機モノマーとしては、酸基が2〜18個
の炭素原子を有する飽和カルボン酸のビニルエステル、
3〜20個の炭素原子を有する不飽和モノまたはジカルボ
ン酸、該不飽和モノまたはジカルボン酸のエステル、ア
ルキル基が1〜18個の炭素原子を有するビニルアルキル
エーテル、ビニル又はビニリデンハライド、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル、ノルボルネン、3〜12個
の炭素原子を有するα−オレフィン、及びビニル芳香族
化合物から選ばれた化合物である。好ましい有機モノマ
ーには酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸メチル、エチ
ル、ブチル等が挙げられる。
本発明で用いられるエチレン−エチレン性不飽和有機
モノマー−一酸化炭素共重合体は、いずれも重量でエチ
レンが約40〜80%、好ましくは約60〜70%、不飽和有機
モノマーが約15〜60%、好ましくは約20〜35%、また一
酸化炭素が約5〜30%、好ましくは約5〜15%の割合で
共重合されており、必要に応じて更に他の端量体を共重
合させることが可能である。そして、かかる一酸化炭素
共重合体の製造法の詳細については、例えば特公昭55-5
0063号公報に記載されている。
本発明で用いられる塩化ビニル系重合体としては、塩
化ビニルの単独重合体のみならず、塩化ビニルと他の単
量体、例えばエチレン、プロピレンなどのα−オレフィ
ン類、酢酸ビニルなどのビニルエステル類、アクリル酸
エステルなどの不飽和カルボン酸エスエル類、アルキル
ビニルエーテルなどのビニルエーテル類、臭化ビニル、
フッ化ビニルなどの他のハロゲン化ビニル類、スチレ
ン、アクリロニトリル、塩化ビニリデンなどのこれ以外
のビニル化合物またはビニリデン化合物などとの共重合
体が用いられる。
本発明で用いられる水酸基価30以上の炭素数4乃至12
の多価カルボン酸と炭素数2乃至8の多価アルコールと
のエステル型縮合物としては、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン、1,4−ブタンジオール、2,2,4−トリメチル、1,3−
ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等の多価ア
ルコールとアジピン酸、セバチン酸、フタル酸等の多価
カルボン酸を縮合させた平均分子量3,000以下の粘稠な
液体のエステル型縮合物で、水酸基の一部がエステル化
されずに分子内に残っているものを指す。このようなエ
ステル型縮合物は、エステル化触媒の存在下、多価アル
コールと多価カルボン酸を加熱反応することによって容
易に合成することもできるが、市販品としては、新日本
理化製サンソサイザーN−400、日本ポリウレタン工業
製ニッポラン4010等が例示できる。
これらエステル型縮合物は、DOPのような通常のエス
テル系可塑剤に比して、揮発、移行、抽出等がほとんど
起こらず熱、光安定性が良好であり、塩化ビニル系重合
体配合物ともよく相溶する。さらにこれらエステル型縮
合物は分子中に水酸基価が30以上好ましくは50以上の水
酸基を有していることが必要である。この水酸基は例え
ば後述するポリウレタン系接着剤中のイソシアネート基
と化学的に反応することによって、ポリウレタン系接着
剤層を介して塩化ビニル系重合体層と各種基材を強固に
接着させることが可能となる。なおここでいう水酸基価
とは1gの試料に含まれる遊離の水酸基をアセチル化する
ために必要な酢酸を中和するのに要する水酸化カリウム
のmg数である。
一酸化炭素共重合体は塩化ビニル系樹脂100重量部に
対し約10重量部以上好ましくは約15〜150重量部の割合
で用いられる。10重量部以下では可塑性が不足し、逆に
余り多量に用いると軟らかくなりすぎるので好ましくな
い。
エステル型縮合物は、その水酸基含有濃度にもよる
が、一酸化炭素共重合体100重量部当り約1〜100重量
部、好ましくは約2〜50重量部の割合で用いられる。こ
れより少ない使用割合では所期の接着性改善効果が得ら
れず、一方これより多い使用割合では、本エステル縮合
物が一般の可塑剤より高価であるため、組成物の原料コ
ストが増加するので好ましくない。
組成物の調製は2本ロールやバンバリーミキサーなど
の混練機を用いて各配合成分を同時的あるいは逐次的に
混練することによって行うことができる。また組成物の
調製は2軸押出機やファレル連続ミキサーなどの連続混
練機を用いて連続的に行うこともできる。いずれにして
も通常の塩化ビニル系樹脂組成物の混練操作とほぼ同じ
操作方法によって行うことができる。
本発明の塩化ビニル系重合体組成物は、塩化ビニル系
重合体、一酸化炭素共重合体、水酸基価30以上のエステ
ル型縮合物の他に必要に応じて液状可塑剤、樹脂改質
剤、安定剤、顔料等を添加することが可能である。
〈作用〉 本発明の一酸化炭素共重合体および水酸基価30以上の
エステル型縮合物を含む塩化ビニル系重合体組成物は、
水酸基を含有するため各種基材に対し良好な接着性を示
すが、特にイソシアネート基を含むポリウレタン系重合
体とは、ポリウレタン系重合体中のイソシアネート基と
組成物中の水酸基が化学的に反応することによってより
強固に接着させることができるので工業的に重要であ
る。
例えば紙、布、金属、ガラス、ゴム、プラスチック
(ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、
ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
酢酸ビニルのケン化物、ポリスチレン、ポリアクリロニ
トリル、ABS等のプラスチック成形品で、成形品が発泡
体であっても可能)等と2液型のポリウレタン接着剤を
介して本発明の塩化ビニル系重合体組成物と積層させる
ことができる。積層方法には限定されないが、基材に2
液型のポリウレタン接着剤を塗布した後、本発明の塩化
ビニル系重合体シートを貼合せるドライラミネーション
法が一般的である。
また本発明の塩化ビニール系重合体各種成形品の表面
にポリウレタン塗料を被覆する場合にも効果的である。
さらに、本発明の塩化ビニル系重合体組成物シートを
真空成形等により成形した後、そこへ2液型のポリウレ
タンを注入発泡すると、ポリウレタン発泡体と高い接着
力を示すので例えば自動車部品のクラッシュパットの製
造等において利用できる。
実施例1〜2 比較例1〜3 塩化ビニル樹脂(平均重合度1100) 100重量部 エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体 70 (酢酸ビニル含有量28.5%,一酸化炭素含有量9% MF
R35) Ba-Zn系安定剤 2.5 亜リン酸エステル 0.5 エポキシ化大豆油 5 ポリエチレンワックス (アライドケミカル製品アライドAC-617A) 1 水酸基含有液状エステル縮合物(表1に記載)20 上記配合割合を有するドライブレンド物を調製しこの
ドライブレンド物150gをロール表面温度165〜170℃の6
インチロールで10分間混練し得られた塩化ビニル系樹脂
組成物の約0.5mmの分出しシートを得た。得られた2枚
の分出しシートに二液型ポリウレタン系接着剤(ボンド
KU10コニシ(株)製)を約100g/m2塗布した後、これら
の分出しシート同志を貼合した。室温で3日間放置した
後貼合シートを幅25mmにスリットしてT型剥離(剥離速
度50mm/分)を行い剥離の状態を目視にて観察して塩化
ビニル系樹脂配合物の接着性を評価した。表1において
接着剤層の凝集破壊については○、一部凝集破壊につい
ては△、接着剤と分出しシート間の界面剥離については
×として表示した。
実施例3〜10 比較例4〜7 塩化ビニル樹脂(平均重合度1300) 100重量部 ABS(カネエースB−12) 50 エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体 20 (酢酸ビニル含有量24%,一酸化炭素10% MFR35) トリオクチルトリメリテート 20 ポリエチレンワックス(三井石油化学工業製品ハイワッ
クス4051E) 0.2 Ba-Zn系安定剤 3 エポキシ化大豆油 5 亜リン酸エステル 0.5 水酸基含有液状エステル型縮合物(表2に記載) 10 (なお比較例4ではエステル型縮合物に代えてトリオク
チルトリメリテートを30部に増量した) 上記配合割合を有するドライブレンド物を調製し、こ
のドライブレンド物150gをロール表面温度165〜170℃の
6インチロールで10分間混練し、得られた塩化ビニル系
樹脂組成物の約0.5mmの分出しシートを得た。得られた
分出しシートをタテ9cm横12cmのサイズに切り金型の底
に置く。つぎの配合割合に調合したA液(プレミック
ス)100g、B液(4,4−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート)53gをプラスチックビーカーに計量する。計量し
たA液をB液に加え、すばやくラボミキサーを用い4000
rpmで10秒間高速攪拌する。この時、温度は20±2℃に
コントロールする。混合した液を10秒以内に金型に加え
金型のフタを閉める。20分後、発泡したウレタンフォー
ムを A液(プレミックス)の組成 ポリプロピレングリコール(分子量5000) 100重量部 トリエタノールアミン 3.5 エチレングリコール 2.5 シリコンエマルジョン(信越化学L−5305) 1.0 水 0.6 ペンタメチルジエチレントリアミン 0.1 トリエチレンジアミン 0.2 金型から取り出す。取り出したフォームを巾25mmにスリ
ットしてT型剥離(剥離速度50mm/分)を行い、剥離の
状態を目視にて観察し、塩化ビニル系樹脂組成物の接着
性を評価した。第2表においてウレタン層の基材破壊を
おこしたものを○、一部基材破壊をおこしたものを△、
ウレタン層と分出しシート間で界面剥離したものを×と
して表示した。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A) 塩化ビニル系重合体、 (B) 塩化ビニル系重合体100重量部当り10乃至150重
    量部のエチレン−エチレン性不飽和有機モノマー−一酸
    化炭素共重合体、及び、 (C) 前記成分(B)100重量部当り1乃至100重量部
    の、炭素数4乃至12の多価カルボン酸と炭素数2乃至8
    の多価アルコールとから得られた水酸基価30以上及び平
    均分子量3000以下の常温で液体のエステル型縮合物、 を含有して成ることを特徴とするポリウレタン積層用塩
    化ビニル系重合体組成物。
  2. 【請求項2】エチレン−エチレン性不飽和有機モノマー
    −一酸化炭素系共重合体がエチレン−酢酸ビニル−一酸
    化炭素系共重合体である特許請求の範囲第1項記載の塩
    化ビニル系重合体組成物。
  3. 【請求項3】エチレン−エチレン性不飽和有機モノマー
    −一酸化炭素系共重合体がエチレン−エチレン性不飽和
    カルボン酸エステル−一酸化炭素系共重合体である特許
    請求の範囲第1項記載の塩化ビニル系重合体組成物。
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