JPH02227459A - 熱可塑性ポリマー組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 本発明は、熱可豐性ポリマーと２種類以上の特定の官能
基を有する化合物とからなる塗装性に優れた熱可塑性ポ
リマー組成物およびその製造方法に関する。この組成物
は主成分である熱可塑性ポリマーの機械的性質などをほ
とんど損なうことなく、優れた塗装性を有している。 本発明の熱可塑性ポリマー組成物は１機械部品。 自動車部品２電器・電子部品などの分野で、特に、塗装
を必要とする部品に好ましく使用される。 ［従来の技術および発明が解決しようとする課題］熱可
塑性ポリマーは生産性に優れているた・め、成形品とし
て機械部品、自動車部品、電器部品などの分野で大量に
使用されている。しかし、これ等の部品は塗装して使用
されることが多いが１通常の熱可塑性ポリマーは塗装性
が劣るため、塗装性の改良が求められていた。 熱可塑性ポリマーの塗装性改良に関しては数多くの提案
が行われている０例えば、（１）成形品表面を溶剤やプ
ラズマなどで処理する方法、（２）熱可塑性ポリマーと
無機強化材や充填剤などとを混合する方法、（３）熱可
塑性ポリマーと塗装性の良好な化合物とのブレンドや共
重合する方法などが知られている。 （１）の方法は処理が繁雑であり、生産性が悪いという
欠点があり、（２）の方法は混合組成物の溶融粘度が高
くなり、成形性が悪くなったり。 また、無機材料によって成形品表面の平滑性が悪くなる
などの欠点がある。（３）の方法では、塗装性の良好な
極性の高いゴムなどのポリマーをブレンドする方法（特
開昭５１−１４５５５３号公報、特開昭５７−８５８３
７号公報など）が開示されている。しかし１種類の異な
るポリマーを溶融ブレンドした場合、均一に混合するこ
とは難しく、得られたポリマーブレンド物の機械的強度
や柔軟性などの性質が大幅に低下することは良く知られ
ている。したがって、この方法は、塗装性は改良されて
も、実用上問題がある。また、低分子量の化合物をブレ
ンドした場合は、塗装時に低分子量の化合物が成形品表
面にブリードし、良好な塗装が困難となるため、好まし
くないなどの欠点がある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明の目的は、実質的に機械的強度を損なうことなく
、塗装性が良く、成形品表面の平滑性が良好な熱可塑性
ポリマー組成物を提供することにある。 本発明者らは鋭意検討した結果、熱可塑性ポリマーと加
熱時に反応してポリマーを生成する２種類以上の特定の
化合物とからなる熱可塑性ポリマー組成物により、本発
明の目的を達成できることを見出した。 すなわち、本発明は、 （Ａ）熱可塑性ポリマー （Ｂ）２個以上の活性水素基を有する化合物（Ｃ）２個
以上のイソシアネート基を有する化合物 からなり、（Ａ）が４０〜９８重量部、（Ｂ）＋（Ｃ）
が６０〜２重量部であり、かつ、（Ｂ）の活性水素基と
（Ｃ）のイソシアネート基との当量比が０．５〜２の範
囲である混合物を６０℃以上の温度で加熱して得られる
熱可塑性ポリマー組成物によって達成できる。 本発明では、（Ｂ）、（Ｃ）の化合物は低分子量であり
、ポリマー量子のブレンドの場合と異なり、（Ａ）の中
に（Ｂ）、（Ｃ）を均一に分散することは容易である。 また、（Ａ）、（Ｂ）。 （Ｃ）からなる混合物を６０℃以上の温度に加熱すると
、（Ｂ）、（Ｃ）の化合物同士が（Ａ）の中で均一に分
散した状態で反応し、塗装性の良いポリマーとなる。 （Ａ）と（Ｂ）、（Ｃ）とからなる熱可塑性ポリマー組
成物は各成分が均一に分散しているため、（Ａ）の熱可
塑性ポリマーの機械的強度などをほとんど損なうことな
く、塗装性や成形品表面の平滑性は良好となる。 本発明の熱可塑性ポリマーは、公知のものであれば特に
制限はない０例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、
エチレンプロピレンコボリマーボリスチレン、ＡＢＳ、
ＡＥＳ、ＡＳ、ポリメタクリレート、ポリメチルペンテ
ン、ナイロン６゜ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロ
ン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０などのポリアミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレー
トなどのポリエステル、ボリアリレート、ポリアセター
ル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリ
スルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルサ
ルホン、ポリブタジェンなどや、これらポリマーの共重
合体や変性品などが使用できる。 本発明で使用される２個以上の活性水素基を有する化合
物としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリオキシプロピル化グリセリン、ポリテ
トラメチレングリコールなどのポリエーテルポリオール
類、ポリカプロラクトンジオールなどのポリエステルポ
リオール、ポリカーボネートジオール、ポリブタジェン
ジオール、ポリテール（三菱化成■製）、ポリオキシプ
ロピレンジアミンなどのポリオキシアルキレンポリアミ
ン類、ダイマージアミン、ポリエチレンオキシジグリコ
ール酸、アミン基を有するブタジェンアクリロニトリル
共重合体（宇部興産■製。 ）！ｙｅａｒ　　ＡＴポリマーなど）、カルポキシル基
を有するポリブタジェン（宇部興産■製、Ｈｙｃａｒ　
　ＣＴポリマーなど）などがある、これらの化合物は単
独でも混合しても使用することができる。 また１本発明で使用する２個以上のイソシアネート基を
有する化合物としては、２．４−　）ルエンジイソシア
ネート、　２．８−　トルエンジイソシアネート、ジフ
ェニルメタン−４，４°−ジイソシアネート、ポリフェ
ニルメチレンポリイソシアネート、カルボジイミド基で
変成されたジフェニルメタン−４，４゛−ジイソシアネ
ート、トルイジンジイソシアネート、キシリレンジイソ
シアネート、インホロンジイソシアネート、ビス（２−
インシアナトエチル）フマレート、ビス（２−インシア
ナトエチル）カルボネート、　１．６−ヘキサメチレン
ジイソシアネート、１．１０−デカメチレンジイソシア
ネート、クメン−２，４−ジイソシアネート、４−メト
キシ−１，３−フェニレンジイソシアネート、ナフタレ
ンジイソシアネート、アントラセンジイソシアネート、
２，４．８−トルエントリイソシアネートや、前記イソ
シアネートの二量体、二量体などがある。これ等は単独
または混合して使用することができる。また、これらイ
ソシアネート類とカプロラクタムやフェノールなどと反
応させたブロック型のイソシアネート類を使用すること
もできる。 本発明の熱可塑性ポリマー組成物は、（Ａ）の熱可塑性
ポリマー４０〜９８重量部、より好ましくは６０〜９５
重量部とＣＢ）の２個以上の活性水素基を有する化合物
と（Ｃ）の２個以上のイソシアネート基を有する化合物
の合計が６０〜２重量部、より好ましくは４０〜５重量
部であり、かつ、（Ｂ）の化合物の活性水素基と（Ｃ）
の化合物のイソシアネート基との当量比が０．５〜２゜
より好ましくは０．８〜１．５の範囲で配合される。 （Ａ）の熱可塑性ポリマーの使用量が上記上限より多く
なると、塗装性がほとんど改良されず、また、下限より
すくなくなると実用的な機械的性質の低下が大きくなり
、好ましくない、また、活性水素基とイソシアネート基
との当量比は、上記上限以上あるいは下限以下の場合、
未反応のＣＢ）あるいは（Ｃ）化合物が残存し、塗装時
に成形品表面にこれらの未反応の化合物がブリードし、
塗装性を損なうため、好ましくない。 本発明の熱可塑性ポリマー組成物の製造は。 （Ａ）の熱可塑性ポリマーの融点以上の温度で（Ａ）、
（Ｂ）、ＣＣ）の混合物を二軸混ＩＩ１機などの押出機
、バンバリーミキサ−、ニーダ−などの公知の溶融混線
加工機で行うことができる。また、（Ａ）の熱可塑性ポ
リマーの溶剤中で（Ａ）。 ＣＢ）、（Ｃ）を混合し、６０℃以上の温度に加熱する
ことにより、製造することもできる。また、（Ａ）と（
Ｂ）、（Ａ）と（Ｃ）との混線物、または混合物を使用
して製造することもできる。この際、ＣＢ）と（Ｃ）と
の反応物と（Ａ）との混合・混練は好ましくない、また
、本発明の熱可塑性ポリマー組成物をマスターバッチと
して使用して（Ａ）と混合することもできる。 本発明の熱可塑性ポリマー組成物は、射出成形法、押出
成形法など公知の溶融成形法により、成形品やシートな
どに加工できる。 また、本発明の樹脂組成物は、その成形性、物性を損な
わない範囲で各種強化材や充填剤を添加することができ
る。 本発明で使用される強化材、充填剤の具体例としては、
ガラスピーズ、アスベスト繊維、カーボンｍｍ、シリカ
ｓｕｎ、シリカーアルミナ繊維、アルミナ繊維、ジルコ
ニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素繊維、ホウ素繊
維、ステンレス、アルミニウム、チタン、銅、しんちゅ
う、マグネシウムなどの金属繊維、および、ポリアミド
、フッ素樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂などの有機
質繊維、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、すす、鉛、ステンレ
ス、アルミニウム、金、銀などの金属粉末。 ヒユームドシリカ、ケイ酸アルミニウム、ガラスピーズ
、カーボンブラック、石英粉末、タルク、酸化チタン、
酸化鉄、炭酸カルシュラム、ケイソウ土などがある。繊
維状物質は平均繊維径が５〜３０終ｍ、繊維長が５０鉢
ｍ〜３０ｍｍのものが使用できる。これらの強化材、充
填剤は公知のシランカップリング剤やチタネート系カッ
プリング剤で表面処理したものも使用できる。 強化材、充填剤の使用量は、本発明の樹脂組成物１００
重量部に対して１〜３００重量部、好ましくは１０〜２
５０重量部である。これらの強化材や充填剤は単独でも
、２種以上を混合しても用いることができる。 本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範
囲で、ヒンダードフェノール、ハイドロキノン、チオエ
ーテル、ホスファイト類およびこれらの置換体や銅化合
物などの酸化防止剤や熱安定剤、レゾルシノール、サリ
シレート、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノンなどの
紫外線吸収剤。 ステアリン酸およびその塩、ステアリルアルコールなど
の離型剤、ハロゲン系、リン酸エステル系。 メラミンあるいはシアヌル酸系の難燃剤、難燃助剤、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリアルキレン
グリコールなどの帯電防止剤、結晶化促進剤、染料２顔
料などの添加剤を一種以上添加することも可能である。 以下に実施例によって本発明を説明する。 ［実施例］ 実施例および比較例に記載する引張強度、衝撃強度、塗
料の密着性および分散性の測定法は次のとおりである。 （１）引張強度 ＡＳＴＭ　　Ｄ６３８に準じて測定した。 （単位　ｋｇｆ／ｃｍ″） （２）衝駐強度（ノツチ付アイゾツト衝撃強度）ＡＳＴ
Ｍ　　Ｄ２５６に準じて測定した。試験片の厚みは、１
／８インチである。 （単位　ｋｇｆ　＊　ｃｍ／ｃｍ） （３）塗料の密着性 ＪＩＳ　　Ｄ　　０２０２に準じて測定した。 テストピースの塗装方法 テストピースは塗装に先立ってイソプロピルアルコール
で脱脂処理を行った。ついで、下塗塗料としてプラグロ
ス１１００３（日本油脂四製）を膜厚的３０μｍで塗布
し、１０分間放置した。これを１４０℃のオーブン中に
３０分間入れ、硬化後取出し、３０分間室温で冷却した
。 次に、上塗塗料としてメラミＮｏ、１ホワイト（日本油
脂■製）を膜厚約３０１Ｌｍ塗布し、１０分間放置した
後、これを１４０℃のオーブン中で３０分間硬化させた
。オーブンから取出し、２４時間以上室温で放置、冷却
した後、塗料の密着性を測定した。 （４）分散性 組成物のＳＥＭ写真から分散性を評価した。 （単位　μｍ） 実施例１ 加熱ヒーター、攪拌機、冷却付きの内容積１０リツトル
の容器に、キシレンを５ｋｇとポリプロピレン（宇部ポ
リプロＪ１０５Ｇ、宇部興産■製）８００ｇを入れ、１
４０℃に昇温し、ポリプロピレンを溶解した。この中へ
数平均分子量２０００のポリプロピレングリコール１７
５．３ｇとキシリレンジイソシアネート２４．７ｇを加
え、１４０℃で攪拌しながら２０分間ポリプロピレング
リコールとキシリレンジイソシアネートとを反応させた
。このキシレン溶液を大量のメタノールの中へ注ぎ、ポ
リプロピレンとポリウレタン（ポリプロピレングリコー
ルとキシリレンジイソシアネートとの反応生成物）を析
出させた後、ロカした。このロカしたポリプロピレンと
ポリウレタンとの混合物をさらにメタノールで洗浄し、
未反応物を除去した後、乾燥して９８０ｇのポリプロピ
レンとポリウレタンの混合物を得た。この混合物を粉砕
して得たサンプルを型締圧力３０ｔの小型射出成形機を
用い、シリンダー温度２５０℃、金型温度５０℃で成形
し、テストピースを作成した。 このテストピースの引張強度、衝撃強度、塗料との密着
性および分散性を測定した。引張強度など物性は絶乾状
態のテストピースを使用し、測定した。引張強度、衝撃
強度、塗料との密着性の結果を第１表に示した０分散性
は図に示したが、分散性は良好で、分散粒子は観察でき
なかった。 比較例１ ポリプロピレン（宇部ポリプロＪ１０５Ｇ）を実施例１
と同一の成形機、成形条件でテストピースを作成した。 引張強度、ｍ撃強度および染料の密着性の結果を第１表
に示した。 比較例２ あらかじめ数平均分子量２０００のポリプロピレングリ
コールとキシリレンジイソシアネートとを反応させてポ
リウレタンを作成した。つぎに、１４０℃のキシレン５
ｋｇにポリプロピレン（宇部ポリプロＪ　１１０５Ｇ）
８００を溶解した後、この溶液中に先に作成したポリウ
レタン１８０ｇを入れ、１４０℃の温度で攪拌しながら
２０分間。 混合した。 それ以外は実施例１と同様の操作でテストピースを作成
した。引張強度、衝撃強度および塗料の密着性の結果を
第１表に示した。また１分散性は図に示したが、分散粒
子径は大きく１分散性の悪いものであった。 実施例２ 実施例１と同一の容器に、トルエン５ｋｇとポリスチレ
ン（デンカスチロールＧＰＬ、電気化学工業■製）９０
０ｇを入れ、８０℃に昇温し、ポリスチレンを溶解した
。この中へ数平均分子量３０００のポリオキシプロピレ
ントリオール（サンニックスＣＰ−３０００、三洋化成
工業■製）９５．９ｇとジフェニルメタン−鴫、４°−
ジイソシアネート４．１ｇを加えて、反応させたほかは
、実施例１と同様の操作でテストピースを作成した。 引張強度、衝撃強度および塗料の密着性の結果を第１表
に示した。また、分散性は実施例１と同様であった・ 比較例３ ポリスチレン（デンカスチロールＧＰＩ）を実施例１と
同一の成形機、成形条件でテストピースを作成した。引
張強度、衝撃強度および塗料の密着性の結果を第１表に
示した。 実施例３ スクリュー径３０ｍｍの二軸混練機を用い、スクリュー
回転数６Ｏｒｐｍ、温度２４０℃で、ナイロン６（宇部
ナイロン１０１３Ｂ、宇部興産■製）８５重量部、ポリ
オキシプロピレンジアミン（シェフ７−ミンＤ−２００
０，三方テキサコケミカル輛製）１２．１重量部、ヘキ
サメチレン−１、Ｅｌ−ビスカルバミドカプロラクタム
（カプロラクタムでブロックされた１、８−ヘキサメチ
レンジイソシアネート）２．９重量部の割合で混合した
組成物を溶融反応混練し、ベレットを得た。このベレー
／　）から射出成形法（シリンダー温度２５５℃、金型
温度８０℃）により、テストピースを作成し、引張強度
、衝撃強度および塗料の密着性を測定した。結果を第２
表に示した。また、分散性は実施例１と同様であった。 比較例４ ナイロン６（宇部ナイロン１０１３Ｂ）を実施例３と同
一の条件で射出成形を行いテストピースを成形し、引張
強度、衝撃強度および塗料の密着性を測定した。結果を
第２表に示した。 実施例４ ナイロン６、ポリオキシプロピレンジアミン、ヘキサメ
チレン−１，６−ビスカルバミドカプロラクタムの代わ
りに、ポリブチレンフタレート（タフペットＰＢＴ　　
Ｎ１００Ｏ，三菱レーヨン■製）９０重量部、数平均分
子量１０００のポリプロピレングリコール７．６重量部
およびヘキサメチレン−１，６−ビスカルバミドカプロ
ラクタム２，４実施例３と同様の操作で実施した．引張
強度、衝撃強度および塗料の密着性の結果は第２表に示
した．また、分散性は実施例１と同様であった。 比較例５ ポリブチレンチフタレート（タフペットＰＢＴＮ１００
Ｏ）を実施例３と同一の条件で射出成形を行いテストピ
ースを作成し，引張強度，衝撃強度および塗料の密着性
を測定した．結果を第２表に示した。 （以下、余白） ［発明の効果］ 熱可塑性ポリマー、２個以上の活性水素基を有する化合
物および２個以上のイソシアネート基を有する化合物か
らなる組成物は、主成分である熱可塑性ポリマーの機械
的性質を実質的に損なうことなく、塗装性が優れている
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例１および比較例２の熱可塑性ポリマ
ー組成物の破断面の粒子形状を示すＳＥＭ写真である。 特許出願人　　宇部興産株式会社 手続補正 書 （方式） 平成１年６月２う目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）熱可塑性ポリマー （Ｂ）２個以上の活性水素基を有する化合物（Ｃ）２個
   以上のイソシアネート基を有する化合物 からなり、（Ａ）が４０〜９８重量部、（Ｂ）＋（Ｃ）
   が６０〜２重量部であり、かつ、（Ｂ）の活性水素基と
   （Ｃ）のイソシアネート基との当量比が０．５〜２の範
   囲である混合物を６０℃以上の温度で加熱して得られる
   熱可塑性ポリマー組成物。