JP3195334B2 - 機械混和性ポリウレタン／ポリオレフィン熱可塑性ポリマーブレンド - Google Patents

機械混和性ポリウレタン／ポリオレフィン熱可塑性ポリマーブレンド

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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、熱可塑性製品を成形するのに有用な熱可塑
性ポリマーブレンドに関し、具体的には多量のポリウレ
タンポリマーおよび少量の結晶ポリオレフィンポリマー
を含んでなる機械的に安定で機械混和性の熱可塑性ポリ
マーブレンドに関する。
〔発明の背景〕
熱可塑性ポリウレタンポリマーは、ヒドロキシル基末
端を有するポリエステルもしくはポリエーテルおよびグ
リコール類ならびにジイソシアネート類からなる二官能
性反応体の共反応により製造される線状非架橋性ポリマ
ーである。熱可塑性ポリウレタンの硬度は、グリコール
（硬質）対ポリエステルもしくはポリエーテル（軟質）
の比に応じて変化し、エラストマーとして知られる軟質
熱可塑性物かまたはプラスチックとして知られる硬質熱
可塑性物が製造される。高い硬度と剛性は、成形プラス
チック製品にとっては好ましい性質であるが、このよう
な製品は弱いレジリエンス、脆性、低い耐衝撃性および
靭性のような弱い低温特性を、特に屋外適用のための約
−30℃から室温までの温度で示す傾向がある。
ポリウレタンポリマーは極性ポリマーであるが、ポリ
エチレンおよびポリプロピレンポリマーは非極性であ
る。本発明以前には、熱可塑性ポリオレフィンポリマー
は熱可塑性ポリウレタンポリマーとの混和性がないもの
と事実上受け取られていたのが普通であった。このポリ
マーブレンドの３重量％未満からなるポリオレフィンの
添加量だけが利用できたにすぎない。
例えば、米国特許第3,929,928号明細書は、ポリエチ
レンと熱可塑性ポリウレタンのミルブレンドが両ポリマ
ーの非混和性のために極端なプレートアウトをもたらす
ことを指摘している。何人かの研究者は、Organic Coat
ings Plastics Chemistry,第40巻、664ページ（1979）
において、どのようなポリウレタン／ポリエチレンブレ
ンド比でも有用な試験検体を練りロール機で調製するこ
とが不可能であると報告している。同様に、Walkerは、
Handbook of Thermoplastic Elastomers、セクション5.
4.17でポリウレタンポリマーの低密度ポリオレフィン変
性剤は、両ポリマーの非混和性のために逆効果を避るに
は３％より低く維持しなければならないと報告する。米
国特許第3,272,890号明細書は、ポリオレフィンと軟質
ポリウレタンの利用可能なブレンドを主張しているが、
このようなブレンドは、ポリオレフィンを基材とし25重
量％未満のポリウレタンポリマーを含有しており、ポリ
ウレタンポリマー含有が25％を越える場合には非混和性
で有用なプラスチック容器に成形できない。結晶性高密
度ポリエチレンまたはポリプロピレンのブレンドは、結
晶性ポリオレフィンとポリウレタンの非混和性のために
調製することがいずれにしても一層困難である。米国特
許第4,238,574号明細書には、中和エチレン／カルボン
酸コポリマーを15重量％未満含有する熱可塑性ポリウレ
タンエラストマーが利用できるブレンド法を記載してお
り、吹込成形法で利用できるエラストマーブレンドを提
供する。
結晶性ポリオレフィンポリマーの20重量％までを、高
い硬度の熱可塑性ポリウレタンエラストマーと連続的に
ブレンドし、それぞれのポリマーの溶融物を高剪断混合
により２種のポリマーの均一で機械的に安定な混和性ポ
リマーブレンドを生成することがここに見い出された。
本発明によれば、約3.5〜20重量部の結晶性ポリオレフ
ィンホモポリマーまたはコポリマーを、100重量部の熱
可塑性ポリウレタンポリマーとブレンドし、機械的に安
定な混和性ポリマー混合物が調製され得る。ポリマーブ
レンドの高剪断ブレンディングは、高剪断ミキサー、例
えば一軸もしくは二軸スクリュー押出機またはブッシュ
（Buss）混練機を用い、それぞれのポリマーの溶融温度
以上に昇温し機械混和性ポリマー混合物が生成するのに
十分な時間をかけて実施することができる。一般的な低
剪断ミキサー、例えば二軸ロール練り機またはバンバリ
ーミキサーは、十分な剪断力を与えず、巨視的に相分離
非混和性ポリマーブレンドをもたらすことが見い出され
た。
驚くべきことに、本発明の改良ポリオレフィン変性ポ
リウレタンポリマーブレンドは、相当改良された物理的
性質、具体的には低温衝撃性ならびに改良された硬度、
レジリエンス、剛性および靭性を示す成形プラスチック
製品に利用可能な非常に好ましい組成物を提供する。ま
たさらに、加工中に減少した溶融粘度および減少した圧
によるゆらぎが本発明のポリオレフィン変性ポリウレタ
ンブレンドの高剪断加工によって得られるので、加工性
が改良される高剪断加工工程で本発明の利点が得られ
る。前記のポリマーブレンドは、しばしば低温、例えば
約−30℃に曝される特にフィルム、シート、ホース、自
動車外部装備品および類似のプラスチック製品の成形用
として有用である。本発明のこれらの利点および他の利
点は、以下の本発明の詳細な記載および具体例を参照す
ればより明瞭になるであろう。
〔発明の概要〕
手短かに言えば、本発明は、重量基準でポリウレタン
ポリマー100重量部当たりポリオレフィン変性剤約3.5〜
20重量部を含む熱可塑性ポリウレタンおよび結晶または
主として結晶ポリオレフィンポリマーの機械的に安定な
混和性ポリマーブレンドから成る。このポリウレタンお
よびポリオレフィンポリマーは、溶融混和性混合物を生
成するのに十分な時間高い温度で高剪断混合することに
より安定な混和性ポリマー混和物へと加工される。プラ
スチック製品は、ポリマーの機械混和性混合物から成形
することができる。
〔発明の詳細な説明〕
本発明の機械的に安定な混和性ポリマープレンドは、
線状熱可塑性ポリウレタンおよび結晶性ポリオレフィン
ポリマーから成る。「機械混和性」の語は、著しい巨視
的な相分離が加工後にヒトの肉眼により全く認められな
いことを意味する。
まず最初に、熱可塑性ポリウレタンポリマーとは、ヒ
ドロキシル基を末端に有するポリエステルおよび／また
はポリエーテルとグリコールならびに得られるポリウレ
タンポリマーにおけるフリーの未反応イソシアネート基
を避けるためにより少ないモル当量のジイソシアネート
の共反応生成物からなる線状非架橋ポリマーをいう。モ
ル基準で本発明の熱可塑性ポリウレタンポリマーは、広
く、ヒドロキシル官能性ポリエステルおよび／またはポ
リエーテルジオール約0.04〜約１モル、グリコール約０
〜約0.96モルならびにジイソシアネート約0.95〜約1.0
モルを含むことができる。本発明のポリウレタンは、ポ
リウレタン全体が一般に熱可塑性であるように硬質およ
び軟質セグメントまたは中間部を有する。ショアーＤ硬
度が40、好ましくは50を越えるいずれかの一般的な型の
熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、当該技術分野お
よび文献公知のものも含めて使用することができる。好
ましくは、ポリウレタンは低分子ポリエステル中間体か
ら製造される。
本発明の好ましいポリウレタンは、場合により架橋剤
が除去されるので、連鎖生長または架橋せずしかも一般
にそれらの中にフリーのイソシアネート基を全く含まな
い。ポリウレタンの好ましい型は、炭素原子２個（すな
わち、エチレングリコール）から約10個を有するグリコ
ールのようなポリオールと炭素原子２〜約10個を有する
ジカルボン酸との縮合反応により製造される中間体から
得られる。ジカルボン酸の具体例としては、マロン酸、
コハク酸、グルタール酸、アジピン酸、ピメリン酸、セ
バチン酸、スベリン酸、アゼライン酸およびマレイン酸
などが挙げられる。ポリエステル中間体の分子量は、一
般に約500もしくは600〜約1,200もしくは1,500のごとく
低い。使用されるポリイソシアネートとしては、一般に
トリフェニルメタン−p,p′−ジイソシアネートなどの
芳香族ジイソシアネートならびに各種ジフェニルジイソ
シアネーオ、例えばジフェニルメタンジイソシアネー
ト、ジクロロフェニルメタンジイソシアネート、ジフェ
ニルジメチルメタンジイソシアネート、パラフェニレン
ジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、
ナフタレン−1,5−ジイソシアネートおよびメタトリレ
ンジイソシアネートなどが挙げられる。各種成分相互間
の割合は、実質的に架橋などを含まないポリエステルウ
レタンエラストマーを生成するについて重要である。こ
のようなポリエステル中間体の例は、Schollenbergerに
対する米国特許第2,770,612号および同2,871,218号に示
されており、ここにこれらを引用することにより全体が
本明細書の内容となる。
熱可塑性エラストマーポリエステルウレタンのもう一
つの型は、分子量約250〜約2,500を有するポリエステル
中間体を生成する炭素原子３〜約10個を含有する飽和グ
リコールと反応させるフタル酸から製造される。このポ
リエステル中間体は、一般に代表例としてパラフェニレ
ンジイソシアネート、4,4′−ビベンジルジイソシアネ
ート、ジアニシデンイソシアネート、メタフェニレンジ
イソシアネート、トリレンジイソシアネートおよびビト
リレンジイソシアネートなどを含む当該技術分野で既知
の芳香族ジイソシアネートのいずれの型のものとも反応
する。このようなポリウレタンは架橋を含まず、実質的
にフリーのイソシアネート基をその中に全く含まない。
このような型のポリエステルウレタンのより詳細は、Sc
hollenbergerに対する米国特許第3,015,650号明細書に
示されており、ここに引用することによりその全ては本
明細書の内容となる。
使用することができるさらに別の型の適当な熱可塑性
エラストマーポリエステルウレタンは、分子量約400〜
約10,000、好ましくは約800〜約6,000を有する長鎖ポリ
エステル中間体とポリイソシアネート、好ましくはジイ
ソシアネートならびに分子量約400未満を有する連鎖延
長剤との反応による得られるものである。好ましい連鎖
延長剤には、分子量約380未満を有する短鎖ジオールを
含む。イソシアネート基とヒドロキシル基の当量比は、
約0.9〜約1.1、好ましくは約0.98〜約1.04である。従っ
て、この型のポリエステルは、一般に前述の型のものよ
り高分子量を有する。このようなエラストマーポリエス
テルウレタンは、Tg0℃以下、好ましくは約−10℃〜約
−55℃を有し、引用することにより全てが本明細書の内
容となる米国特許第4,397,974号および同4,542,170号明
細書に示されている。
本発明で使用することができそして実質的に架橋を含
まないさらに別の型の熱可塑性エラストマーポリエステ
ルウレタンは、炭素原子３〜６個を含有するアルキレン
基を伴うポリ（オキシアルキレン）ジオールから製造さ
れる。このものは、炭素原子４〜12個、好ましくは炭素
原子４〜６個を含有する脂肪族グリコールと反応され
る。このポリエステル中間体は、一般に分子量約800〜
約4,000の低分子量を有する。このようなポリエステル
中間体は、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェ
ニルメタン−p,p′−ジイソシアネート、ジクロロジフ
ェニルメタンジイソシアネート、ジメチルジフェニルメ
タンジイソシアネート、ビベンジルジイソシアネートお
よびビトリレンジイソシアネートなどのジフェニルジイ
ソシアネートと反応される。この好ましい型のエラスト
マーポリウレタンのより詳細な記載は、引用することに
より全体が本明細書の内容となるSchollenbergerに対す
る米国特許第2,899,411号明細書に示されている。この
ようなポリマーは当該技術分野で既知であり、かつ市販
されている。これらは、Bruins,“Polyurethane Techno
logy,"Interscience Publishers,198〜200ページ、1969
ならびにModern Plastics Encyclopedia、第52巻、No.1
0A、1975、84ページにも記載されている。
ポリオレフィンは、炭素−炭素不飽和二重結合を含有
するオレフィンエチレン系不飽和モノマーのホモポリマ
ーまたはコポリマーから成る線状結晶または主に結晶性
ポリマーである。有用なオレフィンモノマーは炭素原子
２〜６個を含み、エチレン、プロピレン、α−もしくは
β−ブチレン、イソブチレン１−および２−ペンテン、
２−メチル−１−ブテン、２−メチル−２−ブテンおよ
び１−ヘキセンを含むことができる。特に有用なオレフ
ィンモノマーとしては、α−オレフィンが挙げられ、そ
して特に好ましいオレフィンモノマーとしてはエチレン
およびプロピレンが挙げられる。最も好ましいポリオレ
フィンは、エチレンもしくはプロピレンのホモポリマー
またはエチレンとプロピレンのコポリマーから成る。好
ましいエチレンホモポリマーには、高密度ポリエチレ
ン、低密度ポリエチレンおよび線状低密度ポリエチレン
が含まれる。好ましいコポリマーは、重量基準で１％〜
50％、好ましくは３％〜25％、最も好ましくは４％〜15
％のエチレンモノマーと残余がプロピレンモノマーから
成る。ポリオレフィンのメルトインデックスは、約１〜
50g/10分、好ましくは約１〜20g/10分、より好ましくは
約１〜15g/10分であってよい。密度またはポリオレフィ
ンポリマーの単位容量当たりの重量はポリオレフィンの
種類に応じる。前記高密度ポリエチレンは、一般に約0.
93〜約0.97g/cm3の密度を有する。中密度ポリエチレン
は、約0.93〜約0.94g/cm3の密度を有する。線状低密度
ポリエチレンは約0.91〜約0.94g/cm3を有し、溶融ピー
ク範囲は100℃〜約135℃を有する。好ましい線状低密度
ポリエチレンは、約0.91〜約0.93g/cm3の密度を有し、
メルトインデックスが約0.5〜5.0g/10分を有する。低密
度ポリエチレンは約0.91〜約0.94g/cm3の密度を有し、
メルトインデックスが0.1〜50g/10分を有する。好まし
いポリプロピレンホモポリマーは、約0.90〜約0.95の密
度を有し、メルトインデックスが約0.1〜約40g/10分を
有する。ポリプロピレン−エチレンコポリマーは、一般
に約0.90〜約0.94の密度を有し、約0.1〜約40g/10分の
メルトインデックスを有する。前記メルトインデックス
は、ASTM D1238により測定された。
本発明によれば、熱可塑剤ポリウレタンエラストマー
および結晶性ポリオレフィン変性剤のポリマーブレンド
は、重量基準でポリウレタンポリマー100部に対してポ
リオレフィン約3.5部〜20部、好ましくは約3.5部〜15部
を含んでなる。このポリマーブレンドは、両ポリマーの
溶融物を高剪断混合により調製されポリマーの機械的に
安定な混和性混合物を提供する。
得られるポリマーブレンドは、成形組成物として使用
することができるが、通常、強化剤、繊維、充填材なら
びにモールド剥離剤、光および酸素分解安定剤のような
他の添加剤ならびに典型的には無機物質がポリマーブレ
ンドに組み入れられる。これに関して、強化剤をポリウ
レタン／ポリオレフィンブレンドに添加して寸法安定性
を改良することができる。強化剤は、ポリウレタン100
重量部当たり約０〜約50重量部、好ましくは約10〜約40
重量部、より好ましくは約15〜約35重量部添加される。
本発明のポリウレタンブレンドに使用される強化剤に
は、当該技術分野で既知の強化剤を含むが、特に繊維を
含む。適当な繊維としては、ガラス、炭素、グラファイ
ト、ポリエステルおよびナイロンなどが挙げられる。し
かしながら、高溶融繊維、すなわち、240℃より大き
い、好ましくは約260℃より大きい融点を有するもので
あればすべて使用することができることを理解しなけれ
ばならない。長さ対直径の比が少なくとも1,000を有す
る繊維の使用が好ましい。特により適切な強化剤は、長
さ約2.54〜約25.4mm（約0.10〜約1.0インチ）、好まし
くは約5.08〜15.24mm（約0.20〜約0.60インチ）を有
し、そして直径が10〜20ミクロンであるガラス繊維、例
えばOwens−Corning Fibersで製造され商品名Fiberglas
sの下に販売されそしてオルガノアミノシランのような
寸法安定剤を一般的に有するものである。
本発明で使用することができる充填剤には、カーボン
ブラックのような顔料、二酸化チタン、赤色酸化鉄、炭
酸カルシウムのような着色顔料、シリカのような鉱物質
充填剤などの当該技術分野で既知のものが含まれる。充
填剤は、ポリウレタン100重量部当たり、約０〜約20重
量部、好ましくは約０〜約15重量部の量で使用すること
ができる。
前記に加え、他の常用されている添加剤、例えば抗酸
化剤、抗オゾン剤および凝集剤として知られているタル
クを添加してもよい。
前記に加え、他の常用されているポリマー添加剤、例
えばアクリル酸、ブタジエンおよびスチレンから製造さ
れるポリマー、スチレンおよびアクリロニトリルのコポ
リマーならびにアクリルポリマーなどを添加することも
できる。
本発明の方法では、ポリウレタンポリマーおよびポリ
オレフィンポリマーの溶融ブレンド物を高剪断条件下で
親密に混合する高剪断ブレンディングが機械的に安定な
混和性ポリマー混合物を調製するために特に重要であ
る。本発明の高剪断条件は、約750/秒を越え、好ましく
は少なくとも約1,000/秒の剪断速度を有する。高剪断ミ
キサー中でのポリマー溶融の残存または滞在時間は、ポ
リマーの溶融特性ならびに高剪断混合装置に応じて少な
くとも１分、好ましくは少なくとも1.5分、典型的には
２〜10分、好ましくは２〜３分であるが、ポリマーの均
一安定性および機械混和性混合を達成するのに十分な時
間であらねばならない。高剪断混合条件は、加熱一軸ス
クリュー押出機もしくは二軸スクリュー押出機またはブ
ッシュ（Buss）混練機もしくは類似の加熱高剪断ミキサ
ーを使用することにより達成することができる。ポリウ
レタンおよびポリオレフィンポリマーを溶融し、次いで
いずれかの他の添加剤と共にブレンドしてもよい。例え
ば、最初にポリウレタンを溶融するかもしくは最初にポ
リオレフィンを溶融し、または両ポリマーを一緒に溶融
した後、すぐさま溶融した組成物を高剪断混合工程を通
過させる。ポリウレタンおよびポリオレフィンポリマー
は、215℃より高い温度、好ましくは215℃〜245℃、よ
り好ましくは約215℃〜約235℃の温度にポリマーを加熱
することにより個別または一緒に溶融することができ
る。
典型的な高剪断押出し成形機は、それぞれのポリマー
を一緒に溶融するための適当な加熱手段を装備した取り
入れ口を含む。二軸スクリュー押出機では、例えば、取
り入れ口または供給域はポリマー溶融物を形成するため
に215℃を越える温度に加熱することができ、次にこの
溶融物を約220℃〜240℃に加熱した高剪断混合域を通過
させて均一な混和性ポリマー混合物を形成することがで
きる。押出し成形機の出口または排出域は、約210℃〜2
20℃の温度に加熱することができるダイ装置を備えてい
てもよい。押し出された材料は冷却して凝固すること
で、この凝固した材料は成形加工、例えば射出成形、押
し出し成形または圧延成形で利用可能な小粒状体に調製
する。典型的な高剪断混合装置は、ポリウレタンおよび
ポリオレフィンポリマーが別個の箇所から添加すること
ができ、同時に繊維、充填剤および他の添加剤を高剪断
工程後に溶融混合物に添加することができる複数の供給
域または取り入れ口を含む。
典型的には、化学的な相溶性または熱力学的な混和性
は、好ましいブレンドに本質的に必要とされるので、本
発明のブレンド物は、本発明のパラメーター内にあるも
のを除き、それらが化学的に相溶性でなくまたは熱力学
的に混和性でないものを無視した。好運なことに、前記
の機械混和性は、良好な低温耐衝撃強度、相当に剛性し
かも優れた加工特性を有するブレンドを提供するのに十
分であった。
以下の例で本発明の長所をさらに示し、そしてポリウ
レタンおよびポリオレフィンポリマーを混合するための
高剪断処理で均一な安定性を有し、かつ混和性ポリマー
混合物の調製を説明する。別に記載しない限り表示され
る量は重量により、温度は℃によった。使用した高剪断
混合装置は、詳細について米国特許第3,963,679号明細
書に記載されるような二軸スクリュー押し出し機、Mode
l ZSK−30（Werner ＆ Pfleidener製）であった。
物理的特性および性質を測定するための試験方法は、
以下のとおりである： ａ）耐衝撃性：アイゾッド衝撃、−30℃でASTM D256に
より測定されるフィート−ポンド／インチによりノッチ
なし。
ｂ）Tg:℃におけるガラス転移温度（Tg）であり、流動
度測定用動的機械的スペクトロメーター（捩りモード、
度数＝１ラジアン／秒）を使用して測定した場合に低下
する弾性率が最大である温度。
例 １ 例で使用したポリウレタンおよびポリオレフィンの原
料は次のとおりである： ポリウレタン： ａ）熱可塑性ポリウレタンエラストマーA:芳香族ポリエ
ステル型熱可塑性ポリウレタン。ショアーＤ硬度＝45;
破断までの引張伸び＝550％；曲げ弾性率＝5,700psi;−
30℃におけるノッチなしのアイゾッド衝撃強さ＝36ft−
lb/in;およびTg＝−48℃。
ｂ）熱可塑性ポリウレタンエラストマーB:芳香族ポリエ
ステル型熱可塑性ポリウレタン。ショアーＤ硬度＝55;
破断までの引張伸び＝450％；曲げ弾性率＝16,800psi;
−30℃におけるノッチなしのアイゾッド衝撃強さ＝18ft
−lb/in;およびTg＝−39℃。
ｃ）熱可塑性ポリウレタンエラストマーC:芳香族ポリウ
レタン型熱可塑性ポリウレタン。ショアーＤ硬度＝70;
破断までの引張伸び＝240％；曲げ弾性率＝30,000psi;
−30℃におけるノッチなしのアイゾッド衝撃強さ＝5ft
−lb/in;およびTg＝−17℃。
前記の熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、米国特
許第2,871,218号明細書に準じて製造した。
前記熱可塑性ポリウレタンエラストマーＡ〜Ｃの製造
に用いられるポリエステルポリオール中間体は、この米
国特許第2,871,218号明細書の第２欄37〜53行に記載さ
れ、また、連鎖延長剤については同明細書の第２欄54〜
68行に記載されている。また、その際に一般に使用され
るジイソシアネート成分については、同明細書第２欄69
〜72行および第３欄１〜10行に開示されている。これら
各成分は、一般に同明細書の第３欄11〜75行および第４
欄１〜27行に開示される記載にしたがって調製され、上
記ポリウレタンエラストマーＡ〜Ｃが製造された。
ポリオレフィン ｄ）Profax 6523:汎用ポリプロピレン樹脂（Himount U.
S.A.,Inc.）。溶融流量＝4g/10分。
ｅ）Profax SB222:約４％の共重合ポリエチレンを有す
る変性ポリプロピレン。溶融流量＝5g/10分。
ｆ）Dowlex 2032:低密度ポリエチレン樹脂。溶融流量＝
2.0g/10分。
ｇ）USI NA 213:低密度ポリエチレン、密度＝0.924g/cm
3、溶融流量＝8.0g/10分。
繊 維 ｈ）OCF497−DB:ガラス繊維、Owens Corning Fiberglas
s製の1/4インチ品。
前記の原料の各種組み合わせ物を、高剪断二軸スクリ
ュー加熱押出機Model ZSK−30を用いて高剪断混合によ
り加工した。押出機の混合域は、約215〜240℃の温度に
維持した。滞在時間は、２〜３分間で変動させた。得ら
れたポリマーブレンドは各ポリマーの均一混和性ブレン
ドであった。このものに繊維を含ませたものおよび繊維
を含ませないものを、固体熱可塑性試験試料に射出成形
した。結果をそれぞれ第Ｉ表（繊維を含まず）および第
II表（繊維を含む）に示した。比率は重量部である。
例 ２ 同様に、例１における高剪断混合法に準じてポリマー
ブレンド組成物を調製し、次いでガラス繊維を添加する
ことにより繊維強化ポリマーブレンドを調製した。結果
を第II表に示す。
〔発明の効果〕 前述の例は、本発明による高剪断混合により調製され
たポリウレタン及びポリオレフィンポリマーの機械混和
性ポリマー混合物によって得られる改良を示す。成形製
品の改良された物性は、特に、改良された低温（すなわ
ち−30℃）耐衝撃硬度および靭性が得られると同時に、
ポリウレタンポリマーの硬度に応じて伸び率および曲げ
弾性率が保持されるかまたは改良される。驚くべきこと
に、ポリマー溶融物の高剪断ブレンディングは、通常は
非混和性ポリマーのポリマー安定化ブレンドを安定な機
械的混和性ポリマーブレンドに形成することを可能にし
た。剪断粘度の減少は、多量の射出成形にとって非常に
有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−31863（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−295954（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−130403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−149178（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−217264（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−8652（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−76165（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−271351（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08L 75/04 - 75/16

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ショアーＤ硬度少なくとも40を有する熱可
    塑性ポリウレタンエラストマーおよびポリオレフィンの
    機械的に安定で均一な混和性ポリマーブレンド組成物で
    あって、前記ポリオレフィンが炭素原子２〜６個および
    二重結合１個を有する１または複数のオレフィンモノマ
    ーから製造されるホモポリマーまたはコポリマーであ
    り、このポリオレフィン量が前記熱可塑性ポリウレタン
    エラストマーの100重量部当たり3.5重量部〜20重量部で
    あり、かつ前記ポリオレフィンが１〜50g/10分のメルト
    インデックスを有し、そして前記熱可塑性ポリウレタン
    エラストマーおよび前記ポリオレフィンは少なくとも75
    0/秒の剪断速度で少なくとも215℃〜245℃の混合温度に
    て一緒にブレンドされて、当該ブレンドが相分離のない
    均質な構造を有しているポリマーブレンド組成物。
  2. 【請求項２】前記ポリオレフィンが１〜20g/10分のメル
    トインデックスを有し、前記オレフィンモノマーが炭素
    原子２または３個を有し、かつ前記熱可塑性ポリウレタ
    ンエラストマーがショアーＤ硬度少なくとも50を有する
    請求項１記載のポリマーブレンド組成物。
  3. 【請求項３】前記ポリオレフィンのメルトインデックス
    が１〜15g/10分であり、かつ前記オレフィンコポリマー
    がそれらの中にエチレン反復単位を３〜25重量％含む請
    求項２記載のポリマーブレンド組成物。
  4. 【請求項４】前記ポリオレフィン量が該熱可塑性ポリウ
    レタンエラストマー100重量部当たり3.5重量部〜15重量
    部である請求項３記載のポリマーブレンド組成物。
  5. 【請求項５】強化剤を１〜50重量部含む請求項１記載の
    ポリマーブレンド組成物。
  6. 【請求項６】前記熱可塑性ポリウレタンエラストマー10
    0重量部当たり強化用繊維10〜40重量部を含み、前記繊
    維の長さが2.54〜25.4mm（0.1〜1.0インチ）であり、該
    繊維が少なくとも240℃の融点を有し、かつ前記繊維が
    ガラス繊維であり、そして該繊維の長さ対直径の比が少
    なくとも1000である請求項２記載のポリマーブレンド組
    成物。
  7. 【請求項７】前記熱可塑性ポリウレタンエラストマー10
    0重量部当たり強化用繊維15〜35重量部を含み、前記繊
    維が2.54〜25.4mm（0.1〜1.0インチ）の長さを有し、該
    繊維の長さ対直径の比が少なくとも1,000であり、そし
    て前記繊維が少なくとも260℃を融点を有する請求項３
    記載のポリマーブレンド組成物。
  8. 【請求項８】ショアーＤ硬度少なくとも40を有する熱可
    塑性ポリウレタンエラストマー100重量部および前記熱
    可塑性ポリウレタンエラストマー100重量部当たりポリ
    オレフィン3.5重量部〜20重量部の機械的に安定で均
    質、均一な混和性ブレンドを含んでなり、前記ポリオレ
    フィンが炭素原子２〜６個および二重結合１個を有する
    １または複数のオレフィンモノマーから製造されるホモ
    ポリマーまたはコポリマーであり、前記熱可塑性ポリウ
    レタンエラストマーおよび前記ポリオレフィンが少なく
    とも750/秒の剪断速度で215℃〜245℃の混合温度にて一
    緒にブレンドされている熱可塑性ポリウレタンエラスト
    マー組成物。
  9. 【請求項９】前記ポリオレフィンが炭素原子２または３
    個を有するアルファーオレフィンモノマーから製造さ
    れ、かつ該ポリオレフィンコポリマーがその中にエチレ
    ン反復単位を５〜25重量％有し、そして該ポリオレフィ
    ンが１〜50g/10分のメルトインデックスを有する請求項
    ８記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマー組成物。
  10. 【請求項１０】前記ポリオレフィンの量が前記熱可塑性
    ポリウレタンエラストマー100重量部当たり3.5重量部〜
    15重量部であって、前記ポリオレフィンが１〜20g/10分
    のメルトインデックスを有し、そして前記熱可塑性ポリ
    ウレタンエラストマーが少なくとも50のショアーＤ硬度
    を有する請求項９記載の熱可塑性ポリウレタンエラスト
    マー組成物。
  11. 【請求項１１】前記ポリオレフィンが１〜15g/10分のメ
    ルトインデックスを有する請求項10記載の熱可塑性ポリ
    ウレタンエラストマー組成物。
  12. 【請求項１２】前記熱可塑性ポリウレタンエラストマー
    100重量部当たり強化用繊維１〜50重量部を含んでお
    り、前記繊維の長さが2.54〜25.4mm（0.1〜1.0インチ）
    でかつ前記繊維が少なくとも240℃の融点を有する請求
    項８記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマー組成物。
  13. 【請求項１３】前記熱可塑性ポリウレタンエラストマー
    100重量部当たり強化用繊維10〜40重量部を含んでお
    り、前記繊維の長さが2.54〜25.4mm（0.1〜1.0インチ）
    でかつ前記繊維がガラス繊維である請求項10記載の熱可
    塑性ポリウレタンエラストマー組成物。
  14. 【請求項１４】前記熱可塑性ポリウレタンエラストマー
    100重量部当たり強化用繊維10〜35重量部を含んでお
    り、前記繊維が2.54〜25.4mm（0.1〜1.00インチ）の長
    さを有し、かつ前記繊維の長さ対直径の比が少なくとも
    1,000であり、そして前記繊維が少なくとも260℃の融点
    を有する請求項11記載の熱可塑性ポリウレタンエラスト
    マー組成物。
  15. 【請求項１５】ショアーＤ硬度少なくとも40を有する熱
    可塑性ポリウレタンエラストマーおよびポリオレフィン
    を、剪断速度少なくとも750/秒、該熱可塑性ポリウレタ
    ンエラストマーと前記ポリオレフィンの機械混和性ブレ
    ンドを調製するのに有効な時間、前記ポリウレタン100
    重量部当たり炭素原子２〜６個および二重結合１個を有
    する１または複数のオレフィンモノマーから製造される
    ホモポリマーまたはコポリマーである前記ポリオレフィ
    ンが3.5〜20重量部となるように混合する工程、ならび
    に少なくとも215℃の温度で前記剪断混合を行う工程を
    含んでなる機械的に安定で均一な混和性熱可塑性ポリウ
    レタンエラストマーおよびポリオレフィンのブレンドの
    調製方法。
  16. 【請求項１６】前記混合温度が215℃〜245℃であり、そ
    して前記ポリオレフィンが１〜50g/10分のメルトインデ
    ックスを有する請求項15記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記ポリオレフィンが炭素原子２または
    ３個を有するアルファーオレフィンから製造され、前記
    ポリオレフィンが１〜20g/10分のメルトインデックスを
    有し、そして前記剪断速度が少なくとも1,000/秒である
    請求項16記載の方法。
  18. 【請求項１８】前記混合温度が215℃〜235℃である請求
    項17記載の方法。
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