JP3572338B2 - 塩化ビニル系重合体−ポリウレタン複合体の製造方法 - Google Patents

塩化ビニル系重合体−ポリウレタン複合体の製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、低硬度で良好な圧縮永久歪特性を有し、かつ、押出し成形時に良好な表面平滑性を呈する塩化ビニル系重合体(以下PVCと言う)、ポリウレタン(以下PUと言う)及び可塑剤からなるPVC−PU複合体を高い生産性で製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
特開平4−220416号公報には、塩化ビニル樹脂100重量部に可塑剤5〜100重量部を加えドライアップさせて得た塩ビ系樹脂組成物、ポリマーポリオール10〜180重量部及びNCO/OHモル比(イソシアネート基と水酸基のモル比)が0.3〜1.3の範囲に入る量のイソシアネート基3個以上を有するイソシアネート化合物を剪断力下、加熱溶融混合して得られるゲル化溶融性及び表面平滑性に優れた塩化ビニル系樹脂組成物が提案されている。
【0003】
また、特開昭61−250044号公報には、液状可塑剤の存在下でPVC、イソシアネート化合物、ポリオール及び必要に応じて添加剤を配合することを特徴としたPVC、PU及び可塑剤からなる可塑剤の移行性の抑制、耐摩耗性、耐寒性、耐油性に特徴を有している成形用組成物の製造方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平4−220416号公報に記載されている方法で得られる樹脂組成物では、剪断力下、加熱溶融混合時の液体成分が多い場合、PVCのゲル化溶融が困難となり生産性が悪い、又は、押出し成形時に必ずしも満足できる表面平滑性が得られないといった問題が生じる。
【0005】
また、特開昭61−250044号公報に記載されている方法はポリオール、イソシアネート化合物及び可塑剤の3種をPVCへ含浸させる必要があるため、PVCへの含浸の都合上その量には限界がある。そのためゴム弾性が劣る、高硬度である等の問題が生じ、低硬度でかつ圧縮永久歪に優れた材料を得るのが困難である。また、ポリオール、イソシアネート化合物及び可塑剤を多量に配合することが困難な上、生産性を向上させるためにウレタン化反応触媒を用いると、ポリオール及び/またはイソシアネート化合物がPVC中に完全に含浸される前にPU化反応が進行し粘土状の半ゲル状または糊状となってしまい効率良く成形用組成物が製造できないという問題が生じる。
【0006】
本発明は、低硬度で良好な圧縮永久歪特性を有し、かつ、押出し成形時に良好な表面平滑性を呈するPVC−PU複合体を高い生産性で製造する方法の提供を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上述のような現状に鑑み、予めポリマーポリオール(2)及び可塑剤(4)、または、予めポリマーポリオール(2)、可塑剤(4)及びウレタン化反応触媒(5)をPVC(1)に含浸せしめた粉体状混合物を用いて剪断力下、加熱溶融混合に供することにより、PVCのゲル化溶融が速くなり、その結果、得られるPVC−PU複合体は低硬度で良好な圧縮永久歪特性を有し、かつ、押出し成形時の表面平滑性及び生産性に優れることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
即ち、本発明は、PVC(1)、水酸基2個以上を有するものであり、ポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、ビニル系ポリオール、ジエン系ポリオール、ひまし油系ポリオール、シリコーン系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオールからなる群より選ばれる1種又は2種以上のポリマーポリオール(2)、イソシアネート基3個以上を有するイソシアネート化合物(3)、可塑剤(4)及びウレタン化反応触媒(5)を剪断力下、加熱溶融混合しながらウレタン反応せしめてPVC−PU複合体を製造する方法において、予めポリマーポリオール(2)及び可塑剤(4)、または、予めポリマーポリオール(2)、可塑剤(4)及びウレタン化反応触媒(5)をPVC(1)に含浸せしめた粉体状混合物を用いて剪断力下、加熱溶融混合することを特徴とするPVC−PU複合体の製造方法を要旨とするものである。
【0009】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【0010】
本発明で用いるPVC(1)とは、塩化ビニル含有重合体で、例えば塩化ビニル単独重合体、塩素化塩化ビニル重合体、塩化ビニル単量体と共重合し得る単量体の1種以上とのランダム共重合,グラフト共重合,ブロック共重合して得られる塩化ビニル共重合体またはこれら重合体の2種以上の混合物を挙げることができる。
【0011】
塩化ビニル単量体と共重合可能な単量体としては、塩化ビニル単量体と共重合可能な単量体であればいかなるものも使用することができ、例えばエチレン、プロピレン、ブテン、ペンテンー1、ブタジエン、スチレン、αーメチルスチレン、アクリロニトリル、塩化ビニリデン、シアン化ビニリデン、メチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類、酢酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類、メトキシスチレン等のアリールエーテル類、ジメチルマレイン酸等のジアルキルマレイン酸類、フマル酸ジメチルエステル等のフマル酸エステル類、N−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルシラン類、アクリル酸ブチルエステル等のアクリル酸アルキルエステル類、メタクリル酸メチルエステル等のメタクリル酸アルキルエステル類等を挙げることができる。
【0012】
PVC(1)の重合度は特に制限は無くいかなるものも使用できるが、得られるPVC−PU複合体が成形加工性に優れる点から1200以上4000以下のものが好適に使用される。
【0013】
また、ポリマーポリオール(2)及び可塑剤(4)を含浸させ易い点からPVC(1)は懸濁重合法により得られたものであることが好ましい。
【0014】
さらに、PVC(1)としては、柔軟性に優れたPVC−PU複合体が得られ易い点から、エチレン−塩化ビニル共重合体を用いることが好ましい。
【0015】
本発明で用いるポリマーポリオール(2)は、水酸基2個以上を有するものであり、ポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、ビニル系ポリオール、ジエン系ポリオール、ひまし油系ポリオール、シリコーン系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオールのうちの1種または2種以上が使用される。
【0016】
ポリマーポリオール(2)の分子量は特に制限はなくいかなるものも使用できるが、ポリマーポリオールの取り扱い易さ、低硬度で良好な圧縮永久歪を発現する点から数平均分子量が500以上8000以下であることが好ましい。
【0017】
ポリエステル系ポリオールは、例えばジカルボン酸と短鎖ポリオールを縮合重合することによって得られる。このときジカルボン酸成分としてはコハク酸、グルタール酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン酸、フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が挙げられ、これらの1種または2種以上が使用される。一方短鎖ポリオール成分としては、脂肪族,脂環式,芳香族,置換脂肪族若しくは複素環式のジヒドロキシ化合物、トリヒドロキシ化合物又はテトラヒドロキシ化合物等であり、例えば1,2−エタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ブテンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカメチレンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、p−キシレンジオール、ジヒドロキシエチルテトラハイドロフタレート、トリメチロールプロパン、グリセリン、2−メチルプロパン−1,2,3−トリオール又は1,2,6−ヘキサントリオール等が挙げられ、これらの1種または2種以上が使用される。
【0018】
ポリエステル系ポリオールを得る別の方法として、β−プロピオラクトン、ビバロラクトン、δ−バレロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、メチル−ε−カプロラクトン、ジメチル−ε−カプロラクトン若しくはトリメチル−ε−カプロラクトン等のラクトン化合物の1種または2種以上を、前記の短鎖ポリオール成分から選ばれる1種または2種以上のヒドロキシ化合物と共に反応せしめる方法によることも可能である。
【0019】
ポリエーテル系ポリオールとしては、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール若しくはポリオキシプロピレングリコール等が挙げられ、これらの1種または2種以上が使用される。
【0020】
ポリカーボネート系ポリオールとしては、前記の短鎖ポリオールから選ばれるヒドロキシ化合物の1種または2種以上と、ジアリールカーボネート、ジアルキルカーボネート又はエチレンカーボネートからエステル交換法によって得られたものが使用される。例えばポリ(1,6−ヘキサメチレンカーボネート)、ポリ(2,2’−ビス(4−ヒドロキシヘキシル)プロパンカーボネート)等が工業的に生産されている。ポリカーボネートポリオールを得る別の方法としては、いわゆるホスゲン法によることもできる。
【0021】
その他、β−ヒドロキシエチルアクリレート,β−ヒドロキシエチルメタアクリレート等のヒドロキシ基を持つアクリル単量体とアクリル酸エステルとの共重合によって得られるアクリル系ポリオール等のビニル系ポリオール、ポリ(1,4−ブタジエン)若しくはポリ(1,2−ブタジエン)等のジエン系ポリオール、ポリプロピレングリコールリシノレート等のひまし油系ポリオール、シリコーン系ポリオール又はポリオレフィン系ポリオール等も使用することができる。
【0022】
そして、これらポリマーポリオール(2)の中でも、予めPVC(1)に含浸させるポリマーポリオール(2)としては、低硬度のPVC−PU複合体が得られ、また、PVCに含浸しやすい点で、PVC(1)と相溶性の良いポリエステル系ポリオールが好ましい。ここで言うポリマーポリオール(2)とPVC(1)の相溶性は赤外吸収スペクトル測定にて評価することができ、(ν1−ν2)≧3.3(cm−1)(ν1:ポリマーポリオール(2)単独の赤外吸収スペクトル測定におけるカルボニル伸縮振動に由来するピークの位置(cm−1)、ν2:塩化ビニル系重合体(1)95重量部とポリマーポリオール(2)5重量部の混合物をテトラヒドロフランに溶解し、濃度10重量%の溶液からキャスト成形して得たフィルム試料の赤外吸収スペクトル測定におけるポリマーポリオール(2)中のカルボニル伸縮振動に由来するピーク位置(cm−1))であるポリマーポリオール(2)がPVC(1)との相溶性が良く、本発明において好ましく用いられる。このようなポリマーポリオール(2)としては、例えば上述したポリマーポリオール(2)のうち、ジオールとして3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール又はネオペンチルグリコール、そして、ジカルボン酸としてアジピン酸からなるポリマーポリオール等が挙げられる。
【0023】
本発明で用いるイソシアネート基3個以上を有するイソシアネート化合物(3)とはイソシアネート基3個以上を有するイソシアネート化合物であれはいかなるものも使用することができ、例えばジイソシアネートのイソシアヌレート変性体、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート若しくは4−イソシアネートメチル−1,8−オクタメチルジイソシアネート等のトリイソシアネート類又はジイソシアネートのビュレット変性体、アロファネート変性体、アダクト体若しくはポリフェニルメタンポリイソシアネート等の多官能イソシアネート類等が挙げられ、これらの1種または2種以上が使用される。
【0024】
ジイソシアネートとしては、例えば2,4−若しくは2,6−トリレンジイソシアネート、m−若しくはp−フェニレンジイソシアネート、1−クロロフェニレン−2,4−ジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、メチレンビスフェニレン−4,4’−ジイソシアネート、m−若しくはp−キシレンジイソアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、4,4’−メチレンビスシクロヘキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート又はトリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等を挙げることができる。
【0025】
また、上記のジイソシアネート類を併用することも可能である。ただし、この場合、全イソシアネート化合物のイソシアネート基モル数に対するイソシアネート基3個以上を有するイソシアネート化合物(3)のイソシアネート基モル数は0.25以上とすることが良好な圧縮永久歪特性を発現させる上で好ましい。
【0026】
また、上記ポリマーポリオール(2)とイソシアネート化合物(3)におけるイソシアネート基と水酸基のモル比は、良好な成形加工性、圧縮永久歪特性を発現させる点から0.3以上1.3以下の範囲が好ましい。
【0027】
本発明に用いられるポリマーポリオール(2)とイソシアネート化合物(3)の合計配合量は良好な成形加工性、圧縮永久歪を発現させる点からPVC(1)100重量部に対して30重量部以上600重量部以下が好ましい。
【0028】
また、本発明において用いる可塑剤(4)としては、例えばフタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(以下DOPと言う)、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸オクチルデシル、フタル酸ブチルベンジル、イソフタル酸ジ−2−エチルヘキシル等のフタル酸系可塑剤;アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−n−デシル、アジピン酸ジイソデシル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシルなどの脂肪族エステル系可塑剤;トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリデシル等のトリメリット酸系可塑剤;リン酸トリブチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸2−エチルヘキシルジフェニル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル系可塑剤;エポキシ系大豆油などのエポキシ系可塑剤;ポリエステル系高分子可塑剤等が挙げられ、これらの1種または2種以上が使用できる。
【0029】
また、可塑剤(4)の配合量は柔軟性付与、ブリードアウト防止の点からPVC(1)100重量部に対して10重量部以上300重量部以下が好適に使用される。
【0030】
本発明に用いるウレタン化反応触媒(5)は、特に限定はなく公知のものを用いることができる。例えばトリエチルアミン、トリエチレンジアミン若しくはN−メチルモルホリン等のアミン系触媒又はテトラメチル錫、テトラオクチル錫、ジメチルジオクチル錫、トリエチル錫塩化物、ジブチル錫ジアセテート若しくはジブチル錫ジラウレート等の錫系触媒等が挙げられ、これらの1種または2種以上が使用できる。そして、触媒活性が大きいことからジブチル錫ジラウレートが好適に使用される。使用する触媒量は、使用する触媒の活性により異なるが、ウレタン化反応を完結させるのに必要な量が好適に使用される。ジブチル錫ジラウレートを例にすると、生産性、成形加工性に優れる点からPVC(1)、ポリマーポリオール(2)、イソシアネート基3個以上を有するイソシアネート化合物(3)及び可塑剤(4)の合計量に対して、1ppm以上1000ppm以下の量が好適に使用される。
【0031】
本発明によるPVC−PU複合体には、その性能を極端に低下させない程度にPVCに通常添加される安定剤(例えば、ステアリン酸亜鉛若しくはステアリン酸バリウム等の金属石鹸、ラウリン酸錫等の有機錫系安定剤、テトラフェニルポリプロピレングリコールジフォスファイト等のフォスファイト系安定剤又は過塩素酸処理ハイドロタルサイト等のハイドロタルサイト系安定剤が挙げられる)、滑剤(例えば、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸、ポリエチレンワックス等の炭化水素系ワックス又はn−ブチルステアレート等の脂肪酸エステル系ワックス等が挙げられる)、着色剤、炭酸カルシウム若しくはタルク等に代表される無機充填材又は三酸化アンチモン若しくはホウ酸亜鉛に代表される難燃剤などを必要に応じて添加することができる。
【0032】
本発明では、予めポリマーポリオール(2)及び可塑剤(4)、または、予めポリマーポリオール(2)、可塑剤(4)及びウレタン化反応触媒(5)をPVC(1)に含浸せしめた粉体状混合物を用いて剪断力下、加熱溶融混合することを特徴とする。PVCに含浸させるポリマーポリオール(2)及び可塑剤(4)の合計量は、PVCのゲル化溶融を促進させやすく、含浸させた後の粉体流動性が優れる点から、PVC100重量部に対して10重量部以上200重量部以下であることが好ましい。そして、使用するポリマーポリオール(2)、可塑剤 (4)の種類、量により全量を含浸させることが困難な場合は、使用するポリマーポリオール(2)の一部及び/又は使用する可塑剤(4)の一部をPVC(1)に含浸せしめることが好ましい。また、PVC(1)に含浸せしめるポリマーポリオール(2)、可塑剤(4)をどちらか一方のみにすると、押出し成形時の表面平滑性が悪く好ましくない。さらに可塑剤(4)のみを含浸させた場合には硬度が高くなることがあり好ましくない。そして、ポリマーポリオール(2)、イソシアネート化合物(3)及びウレタン化反応触媒(5)を同時に含浸させようとすると、含浸する前にウレタン化反応が進行し、粘度状のゲル状物となる場合が生じ好ましくない。
【0033】
ウレタン化反応触媒(5)は、予めポリマーポリオール(2)及び可塑剤(4)と一緒にPVC(1)に含浸せしめておいてもそうでなくてもよいが、取り扱い上含浸せしめておくことが好ましい。
【0034】
PVCに予めポリマーポリオール(2)及び可塑剤(4)、または、予めポリマーポリオール(2)、可塑剤(4)及びウレタン化反応触媒(5)を含浸させるには、例えばジャケット付きリボンブレンダー、ヘンシェルミキサー(三井三池製作所製)またはスーパーミキサー(川田製作所製)等の混合機を用いて含浸させることができる。このような混合機を用いる場合PVCを混合機に投入した後、撹拌下これに所定量のポリマーポリオール(2)及び可塑剤(4)、または、ポリマーポリオール(2)、可塑剤(4)及びウレタン化反応触媒(5)を添加し、樹脂温度が90〜150℃になるまで混合を続けることにより、PVC粉体にポリマーポリオール及び可塑剤、または、ポリマーポリオール(2)、可塑剤(4)及びウレタン化反応触媒(5)が含浸されて流動性のある粉体状混合物が得られる。樹脂温度が90℃未満では粉体流動性が悪く、150℃を超えるとフィッシュアイが生成するおそれがある。
【0035】
ポリマーポリオール(2)と可塑剤(4)は予め混合した後に混合機に投入しても良いし、別々に投入しても良い。
【0036】
ウレタン化反応触媒(5)をPVC(1)に含浸せしめるには、予めポリマーポリオール(2)及び/または可塑剤(4)と混合した後に混合機に投入しても良いし、別々に投入しても良いが予め混合した後に投入する方が好ましい。
【0037】
またPVC用安定剤は予め混合機を用いてPVCに混合しておくことが好ましい。
【0038】
液状安定剤は予め可塑剤(4)中に添加しておいても良い。
【0039】
本発明においてPVC−PU複合体を製造する例としては、予めポリマーポリオール(2)、可塑剤(4)及びウレタン化反応触媒(5)を含浸させたPVC(1)と、イソシアネート基3個以上を有するイソシアネート化合物(3)と場合によってPVCに含浸させなかった一部の残りのポリマーポリオール(2)及び/又は可塑剤(4)を剪断力下、加熱溶融混合する方法を挙げることができる。剪断力下、加熱溶融混合するには、例えばバンバリーミキサー(ファレル社製)、加圧ニーダー((株)森山製作所製)、インターナルミキサー(栗本鉄工所製)、インテンシブミキサー(日本ロール製造(株)製)等の機械加圧式混練機、ロール成形機、押出し成形機等プラスチックまたはゴムの加工に使用される混練成形機が使用できる。そして、加熱溶融混合する際の混練成形機の設定温度は、PVCの溶融が容易であり、熱分解を起こす可能性が低いことから90〜220℃であることが好ましく、更に好ましくは100〜150℃である。
【0040】
また、本発明では、混練成形機による剪断力下、加熱溶融混合は、PVC−PU複合体にフィッシュアイが発生しにくく、熱劣化による黄変の可能性が低いことから混練混合物の温度が160℃以上200℃以下に到達するまで行うことが好ましい。
【0041】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0042】
実施例1
内容積500リットルのスーパーミキサーに、懸濁重合法により得られたエチレン−塩化ビニル共重合体(東ソ−(株)製、商品名リュ−ロンE−2800)100重量部、安定剤としてステアリン酸バリウム2重量部、ステアリン酸亜鉛1重量部、過塩素酸処理ハイドロタルサイト(日産フェロ有機化学(株)製、商品名BP−331)1.5重量部を仕込み1分間撹拌した。また、これとは別にポリマーポリオール(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)50重量部、DOP100重量部とジブチル錫ジラウレート(ウレタン化反応触媒)0.15重量部を1分間混合したものを準備した。これを上記スーパーミキサーに加え、混合物の温度が110℃になるまで撹拌混合を行った。内容物は全量で150kgであった。混合物は容易に流動し得る粉体状混合物となった。
【0043】
得られた粉体254.65重量部を内容積75リットル、設定温度150℃の加圧ニーダーに仕込み一定回転速度で撹拌した。またこれとは別に、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(日本ポリウレタン(株)製、商品名コロネートHX)34重量部、80℃に加熱したポリマーポリオール(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)216重量部(NCO/OHモル比=0.65)を入れ、1分間混合したものを準備し、加圧ニーダー投入口より流し入れた。内容物は全量で67.8kgであった。そして、剪断力下、加熱溶融混合を行い、5分後、溶融混合物の温度が175℃に到達したところで排出した。即ち、PVC−PU複合体を得るのに要した製造時間は5分であった。得られた組成物の組成及び混練条件を表1に示す。
【0044】
得られたPVC−PU複合体を130℃のロール成形機にてシート状にし、JIS−A硬度(JISK6301)、圧縮永久歪(JISK6301)試験用に、試験片をプレス成形し、JIS−A硬度、圧縮永久歪を測定した。
【0045】
また、押出し成形に用いるためシートをシートペレタイザーにて造粒した。
【0046】
得られたペレットを20mm単軸押出し機((株)東洋精機製作所製、ラボプラストミル)を用いて、リボン(幅25mm、厚み1mm)状に押出した。
【0047】
押出し条件は、シリンダー温度150℃、ダイス温度160℃、スクリュー回転数100rpmであった。表面平滑性の評価は触感により行った。
【0048】
表面平滑性は、以下に示すことを基準として評価した。
【0049】
◎:非常に滑らか
○:滑らか
△:若干ざらつく
×:ざらざら
××:ブツブツ発生
評価結果を表2に示す。
【0050】
また、赤外吸収スペクトルにより測定したポリマーポリオール(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)の(ν1−ν2)は5cm−1であった。
【0051】
実施例2
内容積20リットルのヘンシェルミキサーに懸濁重合法により得られたエチレン−塩化ビニル共重合体(東ソ−(株)製、商品名リュ−ロンE−2800)100重量部、安定剤としてステアリン酸バリウム2重量部、ステアリン酸亜鉛1重量部、過塩素酸処理ハイドロタルサイト(日産フェロ有機化学(株)製、商品名BP−331)1.5重量部を仕込み950rpmの回転速度で1分間撹拌した。またこれとは別にポリマーポリオール(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)100重量部、DOP100重量部とジブチル錫ジラウレート(ウレタン化反応触媒)0.15重量部を1分間混合したものを準備した。これを上記ヘンシェルミキサーに加え混合物の温度が110℃をになるまで撹拌混合を行った。内容物は全量で4000gであった。混合物は容易に流動し得る粉体状混合物となった。
【0052】
得られた粉体304.65重量部を容積1700cc、設定温度150℃のバンバリー型ミキサーに仕込み一定回転速度で撹拌した。またこれとは別に、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(日本ポリウレタン(株)製、商品名コロネートHX)34重量部、80℃に加熱したポリマーポリオール(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)166重量部(NCO/OHモル比=0.65)を入れ1分間混合したものを準備し、バンバリー型ミキサー投入口より流し入れた。内容物は全量で1540gであった。剪断力下、加熱溶融混合を行い、3.5分後溶融混合物の温度が175℃に到達したところで排出した。即ち、PVC−PU複合体を得るのに要した製造時間は3.5分であった。得られた組成物の組成及び混練条件を表1に示す。
【0053】
得られたPVC−PU複合体の評価は、実施例1と同様に行った。
【0054】
評価結果を表2に示す。
【0055】
実施例3
内容積20リットルのヘンシェルミキサーに懸濁重合法により得られたエチレン−塩化ビニル共重合体(東ソ−(株)製、商品名リュ−ロンE−2800)100重量部、安定剤としてステアリン酸バリウム2重量部、ステアリン酸亜鉛1重量部、過塩素酸処理ハイドロタルサイト(日産フェロ有機化学(株)製、商品名BP−331)1.5重量部を仕込み950rpmの回転速度で1分間撹拌した。またこれとは別にポリマーポリオール(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)100重量部、DOP50重量部とジブチル錫ジラウレート(ウレタン化反応触媒)0.15重量部を1分間混合したものを準備した。これを上記ヘンシェルミキサーに加え混合物の温度が110℃をになるまで撹拌混合を行った。内容物は全量で4000gであった。混合物は容易に流動し得る粉体状混合物となった。
【0056】
得られた粉体254.65重量部を容積1700cc、設定温度150℃のバンバリー型ミキサーに仕込み一定回転速度で撹拌した。またこれとは別に、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(日本ポリウレタン(株)製、商品名コロネートHX)34重量部、DOP50重量部、80℃に加熱したポリマーポリオール(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)166重量部(NCO/OHモル比=0.65)を入れ1分間混合したものを準備し、バンバリー型ミキサー投入口より流し入れた。内容物は全量で1540gであった。剪断力下、加熱溶融混合を行い、3.5分後溶融混合物の温度が175℃に到達したところで排出した。即ち、PVC−PU複合体を得るのに要した製造時間は3.5分であった。得られた組成物の組成及び混練条件を表1に示す。
【0057】
得られたPVC−PU複合体の評価を実施例1と同様に行った。
【0058】
評価結果を表2に示す。
【0059】
実施例4
内容積20リットルのヘンシェルミキサーに懸濁重合法により得られたエチレン−塩化ビニル共重合体(東ソ−(株)製、商品名リュ−ロンE−2800)100重量部、安定剤としてステアリン酸バリウム2重量部、ステアリン酸亜鉛1重量部、及び過塩素酸処理ハイドロタルサイト(日産フェロ有機化学(株)製、商品名BP−331)1.5重量部を仕込み950rpmの回転速度で1分間撹拌した。また、これとは別にポリマーポリオール(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)100重量部及びDOP50重量部を1分間混合したものを準備した。これを上記ヘンシェルミキサーに加え混合物の温度が110℃をになるまで撹拌混合を行った。内容物は全量で4000gであった。混合物は容易に流動し得る粉体状混合物となった。
【0060】
得られた粉体254.50重量部を容積1700cc、設定温度150℃のバンバリー型ミキサーに仕込み一定回転速度で撹拌した。またこれとは別に、DOP50重量部、ジブチル錫ジラウレート(ウレタン化反応触媒)0.15重量部、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(日本ポリウレタン(株)製、商品名コロネートHX)34重量部及び80℃に加熱したポリマーポリオール(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)166重量部(NCO/OHモル比=0.65)を入れ1分間混合したものを準備しバンバリー型ミキサー投入口より流し入れた。内容物は全量で1540gであった。剪断力下、加熱溶融混合を行い、3.5分後、溶融混合物の温度が175℃に到達したところで排出した。即ち、PVC−PU複合体を得るのに要した製造時間は3.5分であった。得られた組成物の組成及び混練条件を表1に示す。
【0061】
得られたPVC−PU複合体の評価を実施例1と同様に行った。
【0062】
評価結果を表2に示す。
【0063】
比較例1
内容積500リットルのスーパーミキサーに懸濁重合法により得られたエチレン−塩化ビニル共重合体(東ソ−(株)製、商品名リュ−ロンE−2800)100重量部、安定剤としてステアリン酸バリウム2重量部、ステアリン酸亜鉛1重量部、過塩素酸処理ハイドロタルサイト(日産フェロ有機化学(株)製、商品名BP−331)1.5重量部を仕込み1分間撹拌した。またこれとは別にDOP100重量部とジブチル錫ジラウレート(ウレタン化反応触媒)0.15重量部を1分間混合したものを準備した。これを上記ヘンシェルミキサーに加え混合物の温度が110℃をになるまで撹拌混合を行った。内容物は全量で150kgであった。混合物は容易に流動し得る粉体状混合物となった。
【0064】
得られた粉体204.65重量部を内容積75リットル、設定温度150℃の加圧ニーダーに仕込み一定回転速度で撹拌した。またこれとは別に、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(日本ポリウレタン(株)製、商品名コロネートHX)34重量部、80℃に加熱したポリマーポリオール(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)266重量部(NCO/OHモル比=0.65)を入れ1分間混合したものを準備し、加圧ニーダー投入口より流し入れた。内容物は全量で67.8kgであった。剪断力下、加熱溶融混合を行い、15分後溶融混合物の温度が175℃に到達したところで排出した。即ち、PVC−PU複合体を得るのに要した製造時間は15分であり、生産性の悪いものであった。得られた組成物の組成及び混練条件を表1に示す。
【0065】
得られたPVC−PU複合体の評価を実施例1と同様に行った。
【0066】
評価結果を表2に示す。
【0067】
比較例2
内容積20リットルのヘンシェルミキサーに懸濁重合法により得られたエチレン−塩化ビニル共重合体(東ソー(株)製、商品名リューロンE−2800)100重量部、安定剤としてステアリン酸バリウム2重量部、ステアリン酸亜鉛1重量部、過塩素酸処理ハイドロタルサイト(日産フェロ有機化学(株)製、商品名BP−331)1.5重量部を仕込み950rpmの回転速度で1分間撹拌した。またこれとは別にポリマーポリオール(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)150重量部とジブチル錫ジラウレート(ウレタン化反応触媒)0.15重量部を1分間混合したものを準備した。これを上記ヘンシェルミキサーに加え混合物の温度が110℃をになるまで撹拌混合を行った。内容物は全量で4000gであった。混合物は容易に流動し得る粉体状混合物となった。
【0068】
得られた粉体254.65重量部を容積1700cc、設定温度150℃のバンバリー型ミキサーに仕込み一定回転速度で撹拌した。またこれとは別に、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(日本ポリウレタン(株)製、商品名コロネートHX)34重量部、DOP100重量部、80℃に加熱したポリマーポリオール(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)116重量部(NCO/OHモル比=0.65)を入れ1分間混合したものを準備し、バンバリー型ミキサー投入口より流し入れた。内容物は全量で1540gであった。剪断力下、加熱溶融混合を行い、3.5分後溶融混合物の温度が175℃に到達したところで排出した。即ち、PVC−PU複合体を得るのに要した製造時間は3.5分であった。得られた組成物の組成及び混練条件を表1に示す。
【0069】
得られたPVC−PU複合体の評価を実施例1と同様に行った。
【0070】
評価結果を表2に示す。
【0071】
比較例3
ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(日本ポリウレタン(株)製、商品名コロネートHX)34重量部(NCO/OHモル比=0.65)及びDOP50重量部を1分間混合したものを準備した。これと懸濁重合法により得られたエチレン−塩化ビニル共重合体(東ソー(株)製、商品名リューロンE−2800)100重量部を内容積20リットルのヘンシュルミキサーに加え、950rpmの回転速度で攪拌混合を行った。混合物は容易に流動し得る粉末状混合物となった。これとは別にポリマーポリオール(日本ポリウレタン (株)製、商品名ニッポラン4067;数平均分子量2000)266重量部、ジブチル錫ジラウレート0.15重量部及びDOP50重量部を1分間混合したものを準備した。これを先ほど得られた粉末状混合物に加え、950rpmの回転速度で攪拌混合を行った。内容物は全量で4000gであった。しかし、液状成分が多いため液体が吸収されず糊状にしかならなかった。
【0072】
【表1】
Figure 0003572338
【0073】
【表2】
Figure 0003572338
【0074】
【発明の効果】
本発明の製造方法によると、低硬度で良好な圧縮永久歪特性を有し、かつ、押出し成形時に良好な表面平滑性を有するPVC−PU複合体を高い生産性で製造することが可能である。

Claims (5)

  1. 塩化ビニル系重合体(1)、水酸基2個以上を有するものであり、ポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、ビニル系ポリオール、ジエン系ポリオール、ひまし油系ポリオール、シリコーン系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオールからなる群より選ばれる1種又は2種以上のポリマーポリオール(2)、イソシアネート基3個以上を有するイソシアネート化合物(3)、可塑剤(4)及びウレタン化反応触媒(5)を剪断力下、加熱溶融混合しながらウレタン反応せしめて塩化ビニル系重合体−ポリウレタン複合体を製造する方法において、予めポリマーポリオール(2)及び可塑剤(4)、または、予めポリマーポリオール(2)、可塑剤(4)及びウレタン化反応触媒(5)を塩化ビニル系重合体(1)に含浸せしめた粉体状混合物を用いて剪断力下、加熱溶融混合することを特徴とする塩化ビニル系重合体−ポリウレタン複合体の製造方法。
  2. 予め塩化ビニル系重合体(1)に含浸せしめるポリマーポリオール(2)及び可塑剤(4)の合計量が塩化ビニル系重合体(1)100重量部に対して10重量部以上200重量部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重合体−ポリウレタン複合体の製造方法。
  3. 予め塩化ビニル系重合体(1)に含浸せしめるポリマーポリオール(2)が使用するポリマーポリオール(2)の一部、及び/又は、可塑剤(4)が使用する可塑剤(4)の一部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重合体−ポリウレタン複合体の製造方法。
  4. 予め塩化ビニル系重合体(1)に含浸せしめるポリマーポリオール(2)が、(ν1−ν2)≧3.3(cm−1)(ν1:ポリマーポリオール(2)単独の赤外吸収スペクトル測定におけるカルボニル伸縮振動に由来するピークの位置(cm−1)、ν2:塩化ビニル系重合体(1)95重量部とポリマーポリオール(2)5重量部の混合物をテトラヒドロフランに溶解し、濃度10重量%の溶液からキャスト成形して得たフィルム試料の赤外吸収スペクトル測定におけるポリマーポリオール(2)中のカルボニル伸縮振動に由来するピークの位置(cm−1))であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の塩化ビニル系重合体−ポリウレタン複合体の製造方法。
  5. 溶融混合物の温度が160℃以上200℃以下に到達するまで剪断力下、加熱溶融混合を行うことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の塩化ビニル系重合体−ポリウレタン複合体の製造方法。
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