JPH06145501A - Production of composite material of poly@(3754/24)vinyl chloride) resin with polyurethane - Google Patents

Production of composite material of poly@(3754/24)vinyl chloride) resin with polyurethane

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JPH06145501A
JPH06145501A JP29423492A JP29423492A JPH06145501A JP H06145501 A JPH06145501 A JP H06145501A JP 29423492 A JP29423492 A JP 29423492A JP 29423492 A JP29423492 A JP 29423492A JP H06145501 A JPH06145501 A JP H06145501A
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JP
Japan
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resin
polyurethane
vinyl chloride
chloride resin
polyvinyl chloride
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JP29423492A
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Japanese (ja)
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Masayuki Yamaguchi
政之 山口
Yasunobu Adachi
康信 足立
Hiroshi Minamide
博 南出
Fujio Ota
富士雄 太田
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title material which has satisfactorily low compression set, a low melt viscosity, and excellent moldability by using specific conditions in producing the composite. CONSTITUTION:The title method comprises melt-kneading a polymerpolyol (e.g. a polyesterpolyol obtained from 3-methyl-1,5-pentanediol and adipic acid) with an isocyanate compound (e.g. a hexamethylene diisocyanate modified with isocyanurate) and a PVC resin (e.g. an ethylene/vinyl chloride copolymer), the conversion of the NCO groups being heightened to 50% or above before the melting and gelation of the PVC resin.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はポリウレタンとポリ塩化
ビニルとからなる複合樹脂組成物の製造方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a composite resin composition comprising polyurethane and polyvinyl chloride.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ポリ塩化ビニル系樹脂の耐荷重変
形性、すなわち圧縮永久歪の改良を行う方法として、ベ
ンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t
−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物、1,4−テ
トラメチレンジアミン,1,6−ヘキサメチレンジアミ
ン等のジアミン系化合物,硫黄,テトラメチルチュウラ
ムジスルフィド,トリアジンジチオール等の硫黄系化合
物などによる塩化ビニル樹脂の架橋,ジアリルフタレー
ト,架橋性ポリウレタンまたはエポキシ樹脂などの成分
架橋による方法,さらには予め重合時に架橋した架橋塩
化ビニル樹脂または塩化ビニル樹脂と相溶性の良い架橋
NBRを塩化ビニル樹脂にブレンドする方法,水酸基の
ような反応性基を有する塩化ビニル樹脂を用いジイソシ
アネート等により架橋体とする方法などがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, and t have been known as methods for improving the load-bearing deformability of polyvinyl chloride resins, that is, the compression set.
-Chlorination with organic peroxides such as butyl peroxide, diamine compounds such as 1,4-tetramethylenediamine and 1,6-hexamethylenediamine, and sulfur compounds such as sulfur, tetramethylthiuram disulfide and triazinedithiol Cross-linking of vinyl resin, method by cross-linking of components such as diallyl phthalate, cross-linkable polyurethane or epoxy resin, and further, cross-linked vinyl chloride resin pre-cross-linked during polymerization or cross-linked NBR having good compatibility with vinyl chloride resin is blended with vinyl chloride resin There is a method, a method of forming a crosslinked body with diisocyanate or the like using a vinyl chloride resin having a reactive group such as a hydroxyl group.

【0003】これらの方法において、塩化ビニル樹脂に
架橋を行う場合は、容易に圧縮永久歪の良好な組成物を
得ることが可能であるが、反面問題としては、溶融粘度
が著しく増加し、成形加工性に劣る材料となる。他にも
(1)熱安定性に劣り着色しやすい(2)架橋剤の残留
物により臭気が残る(3)架橋度を高くすると所定の硬
度にするのに多量の可塑剤を有する、等の問題がある。
In these methods, when a vinyl chloride resin is cross-linked, it is possible to easily obtain a composition having a good compression set, but on the other hand, the problem is that the melt viscosity is remarkably increased and It becomes a material with poor workability. In addition, (1) Poor heat stability and easy coloring, (2) Odor is left due to the residue of the cross-linking agent, (3) When the degree of cross-linking is increased, a large amount of plasticizer is used to obtain a predetermined hardness. There's a problem.

【0004】反応性可塑剤を用いた場合は、ラジカル反
応系であることが多いため、前述と同じ問題が起こる。
When a reactive plasticizer is used, it is often a radical reaction system, so that the same problem as described above occurs.

【0005】架橋塩化ビニル樹脂又は架橋NBR等を塩
化ビニル樹脂にブレンドする場合は、(1)塩化ビニル
樹脂へのそれらの分散性に関係し、引っ張り強度、伸度
などの物性の低下が著しい(2)硬度の調整のため多量
の可塑剤を要する(3)多量に添加すると成形性が悪く
なる(4)架橋NBR中のブタジエン成分により耐候性
及び耐熱老化性が悪い、等の問題点がある。
When a crosslinked vinyl chloride resin, crosslinked NBR or the like is blended with a vinyl chloride resin, (1) it is related to their dispersibility in the vinyl chloride resin, and the physical properties such as tensile strength and elongation are remarkably deteriorated ( 2) A large amount of plasticizer is required for adjusting the hardness. 3) Addition in a large amount deteriorates moldability. 4) There are problems such as poor weather resistance and heat aging resistance due to the butadiene component in the crosslinked NBR. .

【0006】さらに水酸基のような反応性基を有する塩
化ビニル樹脂を用いジイソシアネート等により架橋体と
する方法では、反応性に劣るため、改良効果が少ない。
Further, the method of forming a cross-linked product by using a vinyl chloride resin having a reactive group such as a hydroxyl group with diisocyanate or the like is inferior in reactivity, so that the improvement effect is small.

【0007】近年、塩化ビニル樹脂とポリウレタンとの
複合が注目され、様々な方法が提起されている。例え
ば、ポリウレタンを塩化ビニルモノマー(VCM)に溶
解し、VCMの重合により塩化ビニル樹脂とポリウレタ
ンとの複合体を得る方法、ポリオールの存在下VCMの
重合により水酸基含有塩化ビニル樹脂を製造し、これら
のウレタン化反応により得る方法などがある。
In recent years, attention has been paid to a composite of vinyl chloride resin and polyurethane, and various methods have been proposed. For example, a method of dissolving polyurethane in a vinyl chloride monomer (VCM) and polymerizing VCM to obtain a composite of a vinyl chloride resin and polyurethane, a method of polymerizing VCM in the presence of a polyol to produce a hydroxyl group-containing vinyl chloride resin, and There is a method of obtaining it by a urethanization reaction.

【0008】しかしながら、これらの方法で得た塩化ビ
ニル樹脂とポリウレタンとの複合体は、ゴム弾性に劣
り、これらの特性を必要とする用途には適さない。
However, the composites of vinyl chloride resin and polyurethane obtained by these methods are inferior in rubber elasticity and are not suitable for applications requiring these properties.

【0009】一方で大型射出成形、精密射出成形などに
必要な易成形加工性、特に溶融粘度の低下に代表される
成形加工性の向上、さらには圧縮永久歪や耐クリープ性
などのゴム的性質に対する要望は近年高まる一方であ
り、低圧縮永久歪でなおかつ成形加工性の向上、特に低
い溶融粘度の材料が望まれている。
On the other hand, easy moldability required for large-scale injection molding, precision injection molding, etc., particularly improvement of moldability represented by a decrease in melt viscosity, and further rubber properties such as compression set and creep resistance. In recent years, there has been an increasing demand for a material, and a material having a low compression set and an improved moldability, particularly a material having a low melt viscosity is desired.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明はポリ塩化ビニ
ル系樹脂とポリウレタンとの複合体が有する優れた圧縮
永久歪と成形加工性のバランスを損なうことなく、製造
工程の簡素化を図りコストパフォーマンスに優れた材料
を提供することを目的にする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention simplifies the manufacturing process without impairing the balance between the excellent compression set and moldability of the composite of polyvinyl chloride resin and polyurethane, and simplifies the manufacturing process. The purpose is to provide excellent materials.

【0011】[0011]

【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、本発明を完成するに至った。
The inventors of the present invention have completed the present invention in view of the above-mentioned current situation.

【0012】即ち本発明は、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポ
リマーポリオール及びイソシアネート基を有する化合物
を溶融剪断下、混合し、ポリ塩化ビニル系樹脂とポリウ
レタンからなる複合材料を製造する方法において、ポリ
塩化ビニル系樹脂の溶融ゲル化前のイソシアネート基消
費率を50%以上とすることを特徴とするポリ塩化ビニ
ル系樹脂とポリウレタン複合材料の製造方法である。以
下に本発明の詳細を記述する。
That is, the present invention provides a method for producing a composite material comprising a polyvinyl chloride resin and polyurethane by mixing the polyvinyl chloride resin, a polymer polyol and a compound having an isocyanate group under melt shearing. A method for producing a polyvinyl chloride-based resin-polyurethane composite material, characterized in that an isocyanate group consumption rate of the resin-based resin before being melted and gelled is 50% or more. The details of the present invention will be described below.

【0013】本発明で用いるポリ塩化ビニル系樹脂と
は、塩化ビニル単独重合樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、
塩化ビニル単量体と共重合し得るすべての単量体のうち
1つ以上とランダム共重合あるいはブロック共重合して
得られる塩化ビニル共重合樹脂(例えば酢酸ビニル−塩
化ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体
等)、また上記の樹脂に水酸基などの官能基をグラフト
させて得られる樹脂やこうした官能基と反応性化合物を
反応せしめグラフト結合させた樹脂で、上記樹脂の単品
あるいは2種類以上の混合物である。
The polyvinyl chloride resin used in the present invention is a vinyl chloride homopolymer resin, a chlorinated vinyl chloride resin,
Vinyl chloride copolymer resin obtained by random copolymerization or block copolymerization with one or more of all monomers copolymerizable with vinyl chloride monomer (for example, vinyl acetate-vinyl chloride copolymer, ethylene- Vinyl chloride copolymer, etc.), a resin obtained by grafting a functional group such as a hydroxyl group onto the above resin, or a resin obtained by reacting such a functional group with a reactive compound and graft-bonding, and a single or two types of the above resins. It is a mixture of the above.

【0014】ポリ塩化ビニル系樹脂の重合度はいくらで
もよいが成形加工性の点から400以上8000以下、
より好ましくは500以上5000以下、さらに好まし
くは800以上4000以下が望ましい。また、上記の
範囲の重合度を有するポリ塩化ビニル系樹脂に任意の分
子量を有すポリ塩化ビニル系樹脂をブレンドしてもよ
い。
The polyvinyl chloride resin may have any degree of polymerization, but in view of moldability, it is 400 or more and 8000 or less,
It is more preferably 500 or more and 5000 or less, and further preferably 800 or more and 4000 or less. Further, a polyvinyl chloride resin having an arbitrary molecular weight may be blended with the polyvinyl chloride resin having a polymerization degree in the above range.

【0015】また、本発明で用いるポリマーポリオール
とは、水酸基2個以上を有し、且つ分子量300以上1
0000以下、好ましくは、300以上5000以下の
ものである。この様なポリマーポリオールは例えば、炭
素数4から10のジカルボン酸と炭素数2から10のグ
リコール及び/またはエポキシ基を開環重合して得られ
る繰り返し単位が5以下のグリコールとの縮合重合によ
り得ることができる。尚、本発明でいう分子量とは、数
平均分子量を示し、これは、ゲルパーミエイション・ク
ロマトグラフィー(GPC)等によって測定可能であ
る。
The polymer polyol used in the present invention has two or more hydroxyl groups and a molecular weight of 300 or more and 1 or more.
0000 or less, preferably 300 or more and 5000 or less. Such a polymer polyol is obtained, for example, by condensation polymerization of a dicarboxylic acid having 4 to 10 carbon atoms and a glycol having a repeating unit of 5 or less obtained by ring-opening polymerization of a glycol having 2 to 10 carbon atoms and / or an epoxy group. be able to. The molecular weight referred to in the present invention means a number average molecular weight, which can be measured by gel permeation chromatography (GPC) or the like.

【0016】ポリマーポリオールの製造に用いられる炭
素数2〜10のグリコールとは、例えば、1,2−エタ
ンジオール、1,2−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、2−メチ
ル−1,8−オクタンジオール,1,9−ノナンジオー
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、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレン
グリコール等が挙げられる。
The glycol having 2 to 10 carbon atoms used for producing the polymer polyol includes, for example, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, 1,4-butanediol, butenediol and 3-methyl-. 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decamethylenediol, 2,5-dimethyl-2,5- Hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, diethylene glycol and the like can be mentioned.

【0017】一方、エポキシ基を有する化合物として
は、例えば酸化エチレン、酸化プロピレン、テトラヒド
ロフラン(THF)等の環状エーテルが挙げられる。こ
れらを開環重合して繰り返し単位が5以下のグリコール
としたものも、本発明のグリコールとして好適に用いら
れる。これらのうち1種または2種以上が使用される。
ポリマーポリオールの製造に用いられる炭素数4〜10
のジカルボン酸としては、例えば、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、イソフ
タル酸、テレフタル酸等が挙げられ、これらの1種また
は2種以上が使用される。ポリマーポリオールはラクト
ン系化合物の開環重合体でももちろんよい。
On the other hand, examples of the compound having an epoxy group include ethylene oxide, propylene oxide, and cyclic ethers such as tetrahydrofuran (THF). Those obtained by ring-opening polymerization of these to give glycols having a repeating unit of 5 or less are also suitably used as the glycol of the present invention. One or more of these are used.
4 to 10 carbon atoms used for producing polymer polyol
Examples of the dicarboxylic acid include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and the like, and one or more of them are used. The polymer polyol may of course be a ring-opening polymer of a lactone compound.

【0018】また、ポリカーボネートポリオール、アク
リルポリオールなども使用することができる。
Further, polycarbonate polyol, acrylic polyol and the like can also be used.

【0019】また、官能基を3個以上有するポリマーポ
リオールを使用することも可能である。この様なポリマ
ーポリオールを製造するには例えばポリエステルポリオ
ール製造時にトリメチロールプロパン等を用いることに
よって得られる。
It is also possible to use a polymer polyol having three or more functional groups. In order to produce such a polymer polyol, it can be obtained, for example, by using trimethylolpropane or the like when producing a polyester polyol.

【0020】この様にして得られたポリオールの1種類
または2種類以上が使用される。
One kind or two or more kinds of the polyol thus obtained is used.

【0021】ポリマーポリオールの添加量は、塩化ビニ
ル樹脂100重量部に対し、20重量部以上800重量
部以下が、より好ましくは25重量部以上250重量部
以下が、さらに好ましくは30重量部以上150重量部
以下が望ましい。20重量部未満では、ゴム弾性の改良
に至らず、150重量部を超えると、加工ができなくな
ることがある。
The addition amount of the polymer polyol is 20 parts by weight or more and 800 parts by weight or less, more preferably 25 parts by weight or more and 250 parts by weight or less, further preferably 30 parts by weight or more and 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the vinyl chloride resin. Less than or equal to parts by weight is desirable. If it is less than 20 parts by weight, the rubber elasticity will not be improved, and if it exceeds 150 parts by weight, processing may not be possible.

【0022】本発明で用いるイソシアネート基を有する
化合物とは、3個以上のイソシアネ−ト基を有するもの
であって例えば、2,4−及び2,6−トリレンジイソ
シアネート、m−及び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−及び
p−キシレンジイソシアネート、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、トリメチルヘキサメチレンジイソシ
アネート等のジイソシアネートの3量体、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、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、もしくは、ポリフェニレン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が挙げられ、これらの1
種または2種以上が使用される。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、全イ
ソシアネートのNCO基モル数に対するトリイソシアネ
ートのNCO基モル数が0.1以上、より好ましくは
0.2以上が、さらに好ましくは0.25以上が望まし
い。0.1未満では、架橋密度の不足により十分な性能
が得られないことがある。
The compound having an isocyanate group used in the present invention is a compound having three or more isocyanate groups, such as 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate, m- and p-phenylene. Diisocyanate, 1-chlorophenylene-2,4-diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, methylenebisphenylene-4,4'-diisocyanate, m- and p-xylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 4,4 ' -Trimer of diisocyanate such as methylenebiscyclohexyl diisocyanate, isophorone diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,6,11
-Undecane triisocyanate, lysine ester triisocyanate, 4-isocyanatomethyl-1,8-
Triisocyanates such as octamethyldiisocyanate, or polyfunctional isocyanates such as polyphenylene methane polyisocyanate may be mentioned.
One kind or two or more kinds are used. It is also possible to use the above diisocyanates together. However, the number of NCO groups of triisocyanate is preferably 0.1 or more, more preferably 0.2 or more, and still more preferably 0.25 or more with respect to the number of NCO groups of all isocyanates. If it is less than 0.1, sufficient performance may not be obtained due to insufficient crosslink density.

【0023】また、本組成物の耐屈曲疲労性を向上させ
るためには用いるポリウレタンの反応比(水酸基の数/
イソシアネート基の数)を制御することも可能である。
一般にポリウレタンは水酸基を有する化合物とイソシア
ネート基を有する化合物との重付加反応によって得られ
るが各々の化合物が有する官能基の数は決まっておらず
様々なものがある。例えばトリメチロールプロパンなど
でポリエステル分子構造中に分岐点を増加させると1つ
の分子中にたくさんの水酸基を含んいるため、イソシア
ネート化合物との反応によって生じるゲル化点はかなり
低い反応比になる。このように用いる化合物の官能基の
数によって最適な反応比の一義的な決定は困難であるが
ポリウレタンの反応比が好ましくは0.1以上2以下、
より好ましくは0.1以上1.2以下、さらに好ましく
は0.1以上0.9以下が望ましい。
In order to improve the flex fatigue resistance of the composition, the reaction ratio of the polyurethane used (number of hydroxyl groups /
It is also possible to control the number of isocyanate groups).
Generally, polyurethane is obtained by a polyaddition reaction between a compound having a hydroxyl group and a compound having an isocyanate group, but the number of functional groups in each compound is not fixed and there are various types. For example, when the number of branch points in the polyester molecular structure is increased with trimethylolpropane or the like, a large number of hydroxyl groups are contained in one molecule, so that the gel point generated by the reaction with an isocyanate compound becomes a considerably low reaction ratio. It is difficult to unambiguously determine the optimum reaction ratio depending on the number of functional groups of the compound used, but the reaction ratio of polyurethane is preferably 0.1 or more and 2 or less,
It is more preferably 0.1 or more and 1.2 or less, and even more preferably 0.1 or more and 0.9 or less.

【0024】また、用いるポリウレタンを水酸基を2個
以上有するポリマーポリオールとイソシアネート基を2
個以上有する化合物とをウレタン反応せしめて得る場
合、該ポリウレタンの成分の1つであるポリオールの分
子量は特に限定を受けないが平均分子量300以上50
00以下のポリマーポリオールを用いた方が成形加工性
に優れる。
The polyurethane used is a polymer polyol having two or more hydroxyl groups and two isocyanate groups.
In the case of obtaining by reacting a compound having at least one with a urethane, the molecular weight of the polyol, which is one of the components of the polyurethane, is not particularly limited, but an average molecular weight of 300 or more 50
Molding processability is better when a polymer polyol of 00 or less is used.

【0025】また、本発明において可塑剤の使用には、
制限を受けない。本発明で用いることができる可塑剤と
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(DOP)、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(DO
A)、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、等のピロ
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、塩素化
パラフィン、ポリエステル系高分子可塑剤に代表される
高分子可塑剤、ガラス転移温度がポリ塩化ビニル系樹脂
より低く且つポリ塩化ビニル系樹脂に対して可塑化能力
を有した高分子量化合物等が挙げられ、これらの1種、
または2種以上が使用できる。
The use of the plasticizer in the present invention includes
No restrictions. Examples of the plasticizer that can be used in the present invention include di-n-butyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate (DOP), di-n-octyl phthalate, diisodecyl phthalate, diisooctyl phthalate, and phthalate. Phthalic acid-based plasticizers such as octyldecyl acid salt, butylbenzyl phthalate, and di-2-ethylhexyl isophthalate, di-2-ethylhexyl adipate (DO
A), di-n-decyl adipate, diisodecyl adipate, dibutyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate, and other aliphatic ester plasticizers, trioctyl trimellitate, tridecyl trimellitate, and pyromellitic acid. Plasticizer, tributyl phosphate, tri-phosphate
Polymers typified by phosphoric ester plasticizers such as 2-ethylhexyl, 2-ethylhexyl diphenyl phosphate, tricresyl phosphate, epoxy plasticizers such as epoxy soybean oil, chlorinated paraffins and polyester polymer plasticizers Examples of the plasticizer include a high molecular weight compound having a glass transition temperature lower than that of the polyvinyl chloride resin and having a plasticizing ability for the polyvinyl chloride resin.
Alternatively, two or more kinds can be used.

【0026】上記のような可塑剤は目的に応じて適宜選
択され、例えば、耐熱性、非移行性の改良には高分子量
可塑剤が用いられる。耐油性の向上のためにはジブチル
ジグリコールアジペート等を用いればよい。また、流動
性を向上させるためにはアジピン酸エステル系可塑剤、
セバシン酸エステル系可塑剤などが添加される。
The above-mentioned plasticizer is appropriately selected according to the purpose, and for example, a high molecular weight plasticizer is used to improve heat resistance and non-migration property. To improve oil resistance, dibutyldiglycol adipate or the like may be used. Further, in order to improve the fluidity, an adipic acid ester plasticizer,
A sebacate ester plasticizer or the like is added.

【0027】本発明により得られるポリ塩化ビニル系複
合材料には、その性能を極端に低下させない程度にポリ
塩化ビニル樹脂に通常添加される炭酸カルシウム、タル
ク等に代表される無機充填材、三酸化アンチモンやホウ
酸亜鉛に代表される難燃剤、部分架橋ポリ塩化ビニル、
部分架橋アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)
などの改質剤、アクリル系樹脂に代表される加工助剤を
必要に応じて添加することができる。また、得られた材
料を他の樹脂へブレンドする事も可能である。この場
合、第3成分として得られた材料と他の樹脂との相溶化
剤を併用することも可能である。
The polyvinyl chloride-based composite material obtained according to the present invention includes an inorganic filler such as calcium carbonate or talc, which is usually added to a polyvinyl chloride resin to the extent that the performance is not extremely deteriorated, and trioxide. Flame retardant typified by antimony and zinc borate, partially crosslinked polyvinyl chloride,
Partially cross-linked acrylonitrile-butadiene rubber (NBR)
A modifier such as the above and a processing aid typified by an acrylic resin can be added as necessary. It is also possible to blend the obtained material with another resin. In this case, a compatibilizing agent for the material obtained as the third component and another resin can be used together.

【0028】本発明は上述したポリ塩化ビニル系樹脂、
ポリマ−ポリオ−ル及びイソシアネ−ト基を有する化合
物を溶融剪断下、混合し複合材料を製造するに際し、ポ
リ塩化ビニル系樹脂の溶融ゲル化時のウレタン反応の目
安となるイソシアネート基消費率を50%以上とするこ
とを特徴とする。これはポリウレタンの架橋反応が進行
し、溶媒に不溶のポリウレタンゲル構造が発生すること
を表すものである。ポリ塩化ビニル系樹脂の溶融ゲル化
の前にポリウレタンゲルが生成すると最終的に出来上が
った材料がポリウレタンを分散相とした海−島構造が得
られる。この結果、得られた材料は溶融粘度が低く、成
形加工性に優れた材料となるのである。ウレタンゲル生
成の事実はテトラハイドロフラン(THF)のような溶
媒に溶かし、その不溶分を測定することなどによって確
認することができる。
The present invention provides the above-mentioned polyvinyl chloride resin,
When producing a composite material by mixing a polymer-polyol and a compound having an isocyanate group under melt shearing, the isocyanate group consumption rate, which is a measure of the urethane reaction during the melt gelation of the polyvinyl chloride resin, is 50%. % Or more. This means that the crosslinking reaction of polyurethane proceeds and a polyurethane gel structure insoluble in the solvent is generated. When the polyurethane gel is formed before the polyvinyl chloride resin is melted and gelled, the final material has a sea-island structure with polyurethane as the dispersed phase. As a result, the obtained material has a low melt viscosity and is excellent in moldability. The fact that urethane gel is formed can be confirmed by dissolving it in a solvent such as tetrahydrofuran (THF) and measuring the insoluble content.

【0029】本発明で用いるところのポリ塩化ビニル系
樹脂の溶融ゲル化とはポリ塩化ビニル系樹脂の少なくと
も2次粒子が崩壊している状態を表す。ポリ塩化ビニル
系樹脂は一般に非常に複雑な構造を有しており、2次粒
子と呼ばれる1〜3ミクロン程度の粒子が凝集して1個
の粒子となる。また2次粒子もさらに微細な200〜5
00オングストローム程度の大きさを有した1次粒子の
集合体である。本発明における溶融ゲル化とはこのよう
な粒子のうち少なくとも2次構造が崩壊した状態を表し
ているものであって、電子顕微鏡などで構造を観察した
際、1ミクロン以上の粒子構造が観察されなくなった状
態を表している。
The melt gelation of the polyvinyl chloride resin used in the present invention means a state in which at least secondary particles of the polyvinyl chloride resin are disintegrated. Polyvinyl chloride resin generally has a very complicated structure, and particles called secondary particles of about 1 to 3 microns are aggregated to form one particle. The secondary particles are also finer than 200-5.
It is an aggregate of primary particles having a size of about 00 angstrom. Melt gelation in the present invention means a state in which at least the secondary structure of such particles is collapsed, and when observing the structure with an electron microscope or the like, a particle structure of 1 micron or more is observed. It represents the state of disappearance.

【0030】ウレタン反応の目安となるイソシアネート
基の消費量はフーリエ変換赤外分光機などによって容易
に測定できる。ここでポリ塩化ビニル系樹脂の溶融ゲル
化が生じる前にイソシアネート基の消費率が50%以
上、好ましくは55%以上、より好ましくは60%以上
でなければならない。50%未満であると良好なゴム弾
性を示さないことがある。
The consumption of isocyanate groups, which is a measure of the urethane reaction, can be easily measured by a Fourier transform infrared spectroscope or the like. Here, the consumption rate of the isocyanate groups must be 50% or more, preferably 55% or more, and more preferably 60% or more before the melt gelation of the polyvinyl chloride resin occurs. If it is less than 50%, good rubber elasticity may not be exhibited.

【0031】このようなイソシアネ−ト基の消費量は適
宜調整し得るが、例えば(1)ウレタン反応触媒の濃度
を操作する方法、(2)温度を操作する方法、(3)可
塑剤を添加する方法、(4)剪断力を操作する方法、
(5)多孔質ポリ塩化ビニル系樹脂を用いてあらかじめ
ポリマーポリオールやイソシアネート基を有する化合
物、または可塑剤などを含浸させておく方法、(6)ポ
リ塩化ビニル系樹脂のゲル化促進剤などを添加する方
法、(7)ウレタン反応に影響を与えるペーハーを操作
する方法、(8)ステアリン酸などに代表される外部可
塑剤を加える方法、(9)エチレン共重合体塩ビなどに
代表される内部可塑化されたポリ塩化ビニル系樹脂を用
いる方法、(10)反応性の異なるポリマーポリオール
を用いてウレタン反応を制御する方法などが挙げられ、
これらを組み合わせて操作することも可能である。
The consumption amount of such isocyanate group can be adjusted as appropriate. For example, (1) a method of operating the concentration of the urethane reaction catalyst, (2) a method of operating the temperature, and (3) adding a plasticizer. The method of (4) operating the shearing force,
(5) Method of preliminarily impregnating a polymer polyol, a compound having an isocyanate group, or a plasticizer with a porous polyvinyl chloride resin, (6) Adding a gelation accelerator for the polyvinyl chloride resin, etc. Method, (7) a method of operating a pH that affects the urethane reaction, (8) a method of adding an external plasticizer typified by stearic acid, (9) an internal plasticity typified by an ethylene copolymer vinyl chloride, etc. A method of using a modified polyvinyl chloride resin, (10) a method of controlling a urethane reaction by using polymer polyols having different reactivity, and the like.
It is also possible to operate these in combination.

【0032】本発明の製造法により得られた樹脂組成物
は良好なゴム弾性を発現してなおかつ流動性に優れ、さ
らにあらかじめ反応させたポリウレタンとポリ塩化ビニ
ル系樹脂をブレンドする製造工程と比較するとポリウレ
タンの冷凍粉砕などの工程を省略することができるた
め、コストパフォーマンスに優れた材料となる。
The resin composition obtained by the production method of the present invention exhibits good rubber elasticity and is excellent in fluidity, and is compared with a production process of blending a pre-reacted polyurethane with a polyvinyl chloride resin. Since it is possible to omit processes such as freeze-grinding of polyurethane, the material has excellent cost performance.

【0033】[0033]

【実施例】以下に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。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.
The present invention is not limited to these examples.

【0034】実施例1 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(リュ−ロンE−2800,平均重合度:2750、
東ソ−(株)製)100重量部、安定剤としてステアリ
ン酸バリウム2部、ステアリン酸亜鉛1部、アミン補足
剤(日産フェロ有機化学(株)製商品名BP−331)
1.5部、ジ−2エチルヘキシルフタレート(DOP)
100重量部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール
とアジピン酸を縮合重合して得られるポリエステルポリ
オール((株)クラレ製、商品名クラポ−ルP201
0、数平均分子量2000)80重量部、ヘキサメチレ
ンジイシシアネートのイソシアヌレート変性体(3官能
型イソシアネート化合物)(日本ポリウレタン(株)
製、商品名コロネートHX)13.4重量部(NCO/
OH比=0.85)、触媒としてDBTDL(ジブチル
錫ジラウレート)0.078部を室温下で混合したペー
スト状の原料を表面温度が150℃に設定されたロール
混練機に投入した。シート厚み1mmで混練しながら1
分間隔にサンプリングをし赤外分光機用及び透過型電子
顕微鏡観察用のサンプルとした。また15分間混練した
後、得られた複合体を、JISK6301圧縮永久歪用
に厚みが12.70±0.13mmとなるように、プレ
ス成形した。また、このプレス品を5mm角に切り、溶
融粘度測定用のサンプルとした。
Example 1 Ethylene-vinyl chloride copolymer obtained by suspension polymerization method (Leuron E-2800, average degree of polymerization: 2750,
100 parts by weight of Toso Corporation, 2 parts of barium stearate as a stabilizer, 1 part of zinc stearate, an amine scavenger (trade name BP-331 manufactured by Nissan Ferro Organic Chemical Co., Ltd.)
1.5 parts, di-2 ethylhexyl phthalate (DOP)
100 parts by weight of a polyester polyol obtained by condensation polymerization of 3-methyl-1,5-pentanediol and adipic acid (Kuraray P201, manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
0, number average molecular weight 2000) 80 parts by weight, isocyanurate-modified hexamethylene diisocyanate (trifunctional isocyanate compound) (Nippon Polyurethane Co., Ltd.)
Made, product name Coronate HX) 13.4 parts by weight (NCO /
An OH ratio = 0.85) and 0.078 parts of DBTDL (dibutyltin dilaurate) as a catalyst were mixed at room temperature, and the pasty raw material was put into a roll kneader having a surface temperature of 150 ° C. While kneading with a sheet thickness of 1 mm, 1
Sampling was performed at intervals of minutes to prepare samples for infrared spectroscopy and for transmission electron microscope observation. After kneading for 15 minutes, the obtained composite was press-molded to have a thickness of 12.70 ± 0.13 mm for JISK6301 compression set. Further, this pressed product was cut into 5 mm squares to obtain samples for measuring melt viscosity.

【0035】実施例2 実施例1において用いたポリエステルポリオールの代わ
りに同一組成を有した数平均分子量が500であるポリ
エステルポリオール((株)クラレ製、商品名クラポー
ルP510)56.8重量部、ヘキサメチレンジイソシ
アネートの3量体を36.6重量部(NCO/OH比=
0.85)、触媒を0.0156部とした以外は全く同
一の操作によって目的の組成物を得た。
Example 2 Instead of the polyester polyol used in Example 1, a polyester polyol having the same composition and a number average molecular weight of 500 (manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name CLAPOL P510) 56.8 parts by weight, hexa 36.6 parts by weight of trimer of methylene diisocyanate (NCO / OH ratio =
0.85), and the target composition was obtained by the completely same operation except that the catalyst was 0.0156 parts.

【0036】実施例3 実施例1で用いた原料のうち、DOPをあらかじめポリ
塩化ビニル系樹脂と混ぜ合わせヘンシェルミキサーでド
ライアップさせた。こうして得られた原料と実施例1で
用いた他の原料を室温下で撹拌した後ロール混練機に投
入した以外は全く同一の操作によって目的の組成物を得
た。
Example 3 Among the raw materials used in Example 1, DOP was previously mixed with polyvinyl chloride resin and dried up with a Henschel mixer. The target composition was obtained by the same operation except that the raw material thus obtained and the other raw materials used in Example 1 were stirred at room temperature and then charged into a roll kneader.

【0037】実施例4 実施例2において触媒を0.043部とした以外は全く
同一の方法によって目的の組成物を得た。
Example 4 A target composition was obtained by the same method except that the catalyst was changed to 0.043 part in Example 2.

【0038】実施例5 内容積60cc、設定温度100℃のラボプラストミル
((株)東洋精機製作所製)に実施例1において用いた
原材料を室温下で混合した後、投入した。回転数を60
r.p.m.とし30分間混練した後取り出し、ロール
成形機にてシート状にした後、実施例1に従いプレス成
形した。また混練途中、2分間隔でサンプリングを行い
赤外分光機測定用のサンプルとした。
Example 5 The raw materials used in Example 1 were mixed at room temperature into a Labo Plastomill (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, Ltd.) having an internal volume of 60 cc and a preset temperature of 100 ° C., and then added. Rotation speed is 60
r. p. m. After kneading for 30 minutes, the mixture was taken out, formed into a sheet by a roll forming machine, and then press-formed according to Example 1. Further, during the kneading, sampling was performed at intervals of 2 minutes to obtain a sample for infrared spectroscopic measurement.

【0039】実施例6 実施例1において用いたポリエステルポリオールの代わ
りにアジピン酸とブタンジオールさらにはエチレングリ
コールを縮合重合して得られるポリエステルポリオール
(日本ポリウレタン(株)製、商品名ニッポラン404
2、数平均分子量2000)を用いた以外は全く同一の
操作によって目的の組成物を得た。
Example 6 A polyester polyol obtained by condensation polymerization of adipic acid, butanediol, and ethylene glycol in place of the polyester polyol used in Example 1 (Nipporan 404, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.)
2, the target composition was obtained by the completely same operation except that the number average molecular weight of 2000) was used.

【0040】実施例7 実施例1において用いたポリエステルポリオールの代わ
りにアジピン酸とエチレングリコールを縮合重合して得
られるポリエステルポリオール(日本ポリウレタン
(株)製、商品名ニッポラン4040、数平均分子量2
000)を用いた以外は全く同一の操作によって目的の
組成物を得た。
Example 7 A polyester polyol obtained by condensation polymerization of adipic acid and ethylene glycol in place of the polyester polyol used in Example 1 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd., trade name Nipporan 4040, number average molecular weight 2)
000) was used to obtain the target composition by the completely same operation.

【0041】実施例8 実施例1において用いたポリエステルポリオールの代わ
りにアジピン酸とブタンジオールを縮合重合して得られ
るポリエステルポリオール(日本ポリウレタン(株)
製、商品名ニッポラン4010、数平均分子量200
0)を用いた以外は全く同一の操作によって目的の組成
物を得た。
Example 8 A polyester polyol obtained by condensation polymerization of adipic acid and butanediol instead of the polyester polyol used in Example 1 (Japan Polyurethane Co., Ltd.)
Made, brand name Nipporan 4010, number average molecular weight 200
The target composition was obtained by exactly the same operation except that 0) was used.

【0042】実施例9 実施例1において用いたポリエステルポリオールの代わ
りにアジピン酸とジエチレングリコールを縮合重合して
得られるポリエステルポリオール(旭電化工業(株)
製、商品名F15−22、数平均分子量2000)を用
いた以外は全く同一の操作によって目的の組成物を得
た。
Example 9 A polyester polyol obtained by condensation polymerization of adipic acid and diethylene glycol in place of the polyester polyol used in Example 1 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.)
A target composition was obtained by exactly the same operation except that the product, F15-22, trade name, number average molecular weight 2000) was used.

【0043】実施例10 実施例1において用いたポリエステルポリオールの代わ
りにβ−メチル−δ−バレロラクトンを開環重合して得
られるポリカプロラクトンポリオール((株)クラレ
製、商品名クラポールL2010、数平均分子量200
0)を用いる以外は全く同一の操作によって目的の組成
物を得た。
Example 10 Polycaprolactone polyol obtained by ring-opening polymerization of β-methyl-δ-valerolactone instead of the polyester polyol used in Example 1 (Kuraray Co., Ltd., trade name Clapol L2010, number average) Molecular weight 200
The target composition was obtained by the completely same operation except that 0) was used.

【0044】実施例11 実施例1において用いたエチレンー塩化ビニル共重合体
の代わりにポリ塩化ビニル樹脂(リュ−ロンP.V.
C.TH−1300、平均重合度:1300、東ソー
(株)製)を用いた以外は全く同一の操作によって目的
の組成物を得た。
Example 11 Instead of the ethylene-vinyl chloride copolymer used in Example 1, a polyvinyl chloride resin (Luron P.V.
C. TH-1300, average degree of polymerization: 1300, manufactured by Tosoh Corp. was used to obtain the target composition by exactly the same operation except that it was used.

【0045】比較例1 実施例1において触媒を0.0078部とした以外は全
く同じ方法で目的の組成物を得た。
Comparative Example 1 The target composition was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the amount of the catalyst used was 0.0078 parts.

【0046】比較例2 実施例5において設定温度を150℃とした以外は全く
同一の方法で目的の組成物を得た。
Comparative Example 2 The target composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the set temperature was 150 ° C.

【0047】(圧縮永久歪の評価)JISK6301に
従い測定した。
(Evaluation of compression set) The compression set was measured according to JIS K6301.

【0048】(溶融粘度の評価)溶融粘度の測定は東洋
精機製作所製キャピログラフ(ダイス;φ=1.0m
m,L=60mm)により、180℃で測定した。以
下、溶融粘度とは上記条件で測定した剪断速度が120
0(1/sec)のときの値を言う。
(Evaluation of Melt Viscosity) The melt viscosity was measured by Toyo Seiki Seisakusho Capirograph (die: φ = 1.0 m).
m, L = 60 mm) at 180 ° C. Hereinafter, the melt viscosity means that the shear rate measured under the above conditions is 120.
It means the value at 0 (1 / sec).

【0049】(イソシアネート消費量の評価)フーリエ
変換赤外分光装置を用いて測定を行った。装置はニコレ
ー製 FT−IR 5DX スペクトラテック、Sca
n回数は100回、測定範囲は80μm×80μm、検
出器はMCT、測定法は透過法、試料保持板はフッ化バ
リウムとした。混練機から取りだした試料を即座に本装
置を用いて赤外吸収スペクトルを測定し、イソシアネー
ト基の特性吸収である2277cm-1の吸収を検出し
た。またこの時、基準ピークとして可塑剤(DOP)の
ベンゼン環に由来する1600cmの吸収も同時に検出
した。反応開始前の2277cm-1のピーク強度を16
00cm-1のピーク強度で除した値をイソシアネート消
費量0%とし、反応開始後の各々のサンプルについて得
られた値を規格化してイソシアネート消費量を求めた。
(Evaluation of Isocyanate Consumption) The measurement was carried out using a Fourier transform infrared spectroscope. The device is Nicolet FT-IR 5DX Spectratech, Sca
The number n was 100 times, the measurement range was 80 μm × 80 μm, the detector was MCT, the measurement method was the transmission method, and the sample holding plate was barium fluoride. The sample taken out from the kneading machine was immediately subjected to infrared absorption spectrum measurement using this apparatus to detect the absorption at 2277 cm -1 , which is the characteristic absorption of the isocyanate group. At this time, the absorption at 1600 cm originating from the benzene ring of the plasticizer (DOP) was also detected as a reference peak at the same time. Before starting the reaction, the peak intensity at 2277 cm -1 was set to 16
The value obtained by dividing the peak intensity at 00 cm -1 was taken as the isocyanate consumption amount of 0%, and the value obtained for each sample after the reaction was initiated was standardized to obtain the isocyanate consumption amount.

【0050】(透過型電子顕微鏡観察)試料をOsO4
の蒸気に暴露し染色し、これをウルトラミクロトームで
−100℃の雰囲気下0.1ミクロンの超薄切片に仕上
げる。これを電子顕微鏡DEOL JEM−2000F
Xを用いて加速電圧200KV、観測倍率は分散相の大
きさに応じて1000倍から200000倍にして観察
した。この観察に際し、0.1ミクロン以上の粒子が観
察されなくなった試料をポリ塩化ビニルの溶融ゲル化と
し、この時のイソシアネート消費率(FI−IRによっ
て求めた値)を表1に示した。
The OsO 4 (transmission electron microscope) sample
Is exposed to the steam of the above and dyed, and this is finished into an ultra-thin section of 0.1 micron in an atmosphere of -100 ° C with an ultramicrotome. This is an electron microscope DEOL JEM-2000F
Using X, the accelerating voltage was 200 KV, and the observation magnification was set to 1000 to 200,000 times according to the size of the dispersed phase. At the time of this observation, a sample in which particles of 0.1 μm or more were not observed was made into polyvinyl chloride melt-gelled, and the isocyanate consumption rate (value obtained by FI-IR) at this time is shown in Table 1.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】[0052]

【発明の効果】以上述べたとおり、本発明の方法により
製造された複合体は、良好な圧縮永久歪を保ちつつ、溶
融粘度が低く、成形加工性に優れた熱可塑性エラストマ
ーとなる。
As described above, the composite produced by the method of the present invention becomes a thermoplastic elastomer having a low melt viscosity and excellent moldability while maintaining a good compression set.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリマーポリオー
ル及びイソシアネート基を有する化合物を溶融剪断下、
混合し、ポリ塩化ビニル系樹脂とポリウレタン複合材料
を製造する方法において、ポリ塩化ビニル系樹脂の溶融
ゲル化前のイソシアネート基消費率を50%以上とする
ことを特徴とするポリ塩化ビニル系樹脂とポリウレタン
複合材料の製造方法。
1. A polyvinyl chloride resin, a polymer polyol and a compound having an isocyanate group are melt-sheared,
A method for producing a polyvinyl chloride-based resin and a polyurethane composite material by mixing, wherein the isocyanate group consumption rate of the polyvinyl chloride-based resin before melt gelation is 50% or more, Method for producing polyurethane composite material.
JP29423492A 1992-11-02 1992-11-02 Production of composite material of poly@(3754/24)vinyl chloride) resin with polyurethane Pending JPH06145501A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019183157A (en) * 2018-04-12 2019-10-24 積水化学工業株式会社 Fireproof sheet
CN111548585A (en) * 2020-06-24 2020-08-18 上海深化实业有限公司 PVC resin compound for automotive interior parts and preparation method thereof

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