JPH0436352A - 熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物 - 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、熱可塑性ポリウレタン樹脂の性能。

機能の向上のために添加する添加剤を該樹脂中に容易に
混入せしめた熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物に関する
ものである。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕従来
、熱可塑性ポリウレタン樹脂の性能（例えば、成形性、
耐候性、耐熱性など）の向上のために種々の添加剤の添
加が行われてきた。ところが、押出混練によって熱可塑
性ポリウレタン樹脂に添加剤を混練する場合、添加剤に
よってはうまく混線が行えず、ベントアップ、サージン
グ、溶融不良現象等が発生する。例えば、熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂の成形性（例えば離型性、可塑化等）の向
上のために滑剤を添加した場合、滑剤の融点がかなり低
い場合には熱可塑性ポリウレタン樹脂との押出混練の際
に滑剤が押出機のシリンダー内で即熔融してしまい、上
記の押出不良現象が発生し混線出来ないという欠点があ
った。また予め滑剤を高濃度に添加した固体状の滑剤濃
縮物いわゆる滑剤マスターペレットを熱可塑性ポリウレ
タン樹脂に配合する場合、通常の熱可塑性ポリウレタン
樹脂をベースレジンとすると低い温度で溶融混練するこ
とが難しく高濃度のマスターペレットを得ることが不可
能であった。

つまり融点が比較的低融点の滑剤を高濃度に添加した滑
剤マスターペレットを調製する場合、そのベースレジン
として熱可塑性ポリウレタン樹脂を使用しては、溶融混
練がうまく出来ないという問題点があった。

本発明の目的とするところは、熱可塑性ポリウレタン樹
脂に添加の難かしかった比較的低融点の添加剤例えば成
形性不良のための低融点滑剤の如き添加剤を高濃度に添
加した固体状の添加剤組成物を通常のＩ軸押出機を使っ
て容易に且つ安定して生産し、この添加剤組成物を熱可
塑性ポリウレタン樹脂に添加混合せしめた熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂組成物を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究した結
果、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、添加剤とエチレン−酢酸ビニル共重合
体樹脂からなる添加剤組成物を熱可塑性ポリウレタン樹
脂に添加混合せしめてなる熱可塑性ポリウレタン樹脂組
成物に関する。

高濃度の添加剤組成物（以下、添加剤マスターペレット
という、）のベースレジンとしては比較的低融点の添加
剤でも十分に混線できるように融点（軟化点）の低い熱
可塑性樹脂がよいことはわかるが、本発明の対象である
熱可塑性ポリウレタン樹脂に対しては、室温から８０℃
で押出し成形できるエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂
がよい。

該樹脂の形状は固体状を呈することが添加剤を高濃度に
添加するためには好ましい。更にこのエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体樹脂中の酢酸ビニル含有量は４０〜８０重
量％の範囲がよく、メルトインデックス（１９０°Ｃ，
５ｋｇ荷重）は５〜５０の範囲であるとよい。

一方、添加剤は、低融点のためにそのままでは熱可塑性
ポリウレタン樹脂に混練することが難がしい添加剤（融
点がほぼ１６０℃以下のもの）であればいずれも使用で
きる。

かかる添加剤の代表例としては、離型性、可塑化能力等
の成形性向上に使用される滑剤例えば金属石鹸系（−ｐ
：１４８〜１５５℃）、脂肪族アミド系（＊ｐ：１４１
〜１４６℃）、ＭＤＩ−ステアリルアルコール系（＋ｍ
ｐ：１２Ｂ℃前後）、炭化水素系（＋ｎｐ：１１Ｂ〜１
２８°Ｃ）、エステル系（Ｉｌｐ＝９８〜１０４°ｃ）
、モンタン酸エステル系（ｍｐ　：　８０℃前後）、脂
肪酸系（ｍｐ　：　７０℃前後）、脂肪酸アルコール系
（＃ｌＰ＝　６０℃前後）など；酸化防止剤例えばヒン
ダードフェノール系のトリエチレングリコール−ビス［
３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフ
ェニル）プロピオネート）（ｗｐニア５〜７９°Ｃ）、
ペンタエリスリトール−テトラキス［３−（３，５−ジ
−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネー
ト）　　（＋ｗｐ：１１０〜１２５℃）、２．２チオビ
ス（４−メチル−６−１−ブチルフェノール）（ｌｌｐ
：８１〜８６°Ｃ）など、紫外線吸収側例えばベンゾト
リアゾール系の２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェ
ニル）ベンゾトリアゾール（＋ｎｐ：１２Ｂ〜１３２℃
）、２−　（３，５−ジ−ｔ−アミルー２−ヒドロキシ
フェニル）ベンゾトリアゾール（ｍｐ　：２８０°Ｃ）
など；加水分解防止剤例えばカルボジイミド系、４−ｔ
−ブチルカテコール系、脂肪酸アマイド系など、防黴剤
例えばペンタクロロフェノール、ペンタクロロフェノー
ルラウレート、銅−８−ヒドロキシアニリンなど難燃剤
例えば臭素−リン化合物、有機臭素化合物、クロロアル
キルホスフェートなどや帯電防止剤（各種界面活性剤）
が挙げられる。

これらの添加剤のうちでも熱可塑性ポリウレタン樹脂の
流動開始点（約９０〜１００℃）付近で十分な固体状を
呈し難い融点が１２０’Ｃ以下の添加剤の使用は、特に
有効である。最適には、添加剤の融点が１００°Ｃ以下
のものである。

マスターペレットに占める添加剤の含有量は１〜５０重
量％が好ましい。添加剤の含量が、５０重量％以上にな
ると押出したマスターペレットの引取りが難しくなった
り、押出混練が不可能になるため好ましくない。

また添加剤マスターペレットの製法は、単軸押出機、２
軸押比機、バンバリーミキサ、２本ロール、ブラベンダ
ープラストグラフ等の溶融混線可能な装置を用いて行う
ことができるが、安価に連続的に生産できる点から単軸
押出機（フルフライトスクリュータイプ）が有効である
。実際の製法の一例を以下に示す。エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体樹脂（固体状）５１〜９９重量％、添加剤１
〜５０重量％をヘンシェルミキサー等の混合攪拌機を使
用して混合する。この時、添加剤として単成分系例えば
滑剤単独の配合でも良いし、多成分系例えば滑剤とその
他の添加剤（加水分解防止剤など）との配合でも良いこ
とは勿論である。次に該混合物を単軸押出機のホッパー
に投入する。押出機のバレルおよびダイ温度は、ホッパ
ー側３０〜４０°Ｃ１中央部４０〜５０°Ｃ１先端部（
ダイ）５０〜６０℃が好ましい。滑剤およびその他の添
加剤の融点が８０〜１２０℃位の低融点の場合、押出機
の各ゾーンの温度をこれ以上に上げると滑剤等が融解し
てしまい、押出機内でベースレジンと良好な混練が出来
ず、ベントアップ等の不良現象が発生する。

ところが、本発明に用いた粒状のエチレン−酢酸ビニル
共重合体樹脂は、軟化点が９０″Ｃ以下でしかも４０〜
６０℃の温度で押出し可能なため、かかる心配は全くな
い。このように本発明では従来添加の難かしかった低融
点の添加剤を、その融点以下の固体状態でベースレジン
に混練していくために、安定的にしかも高濃度の割合で
配合されたマスターペレットが得られる点に特長がある
。

更に本発明では、６０〜８０″Ｃとかなり低融点の添加
剤にも適用できるため極めて広範囲の添加剤を対象とす
ることができる点にも特長がある。

このようにして製造された添加剤マスターペレットは、
最終含量の１００倍まで濃縮することができ、熱可塑性
ポリウレタン樹脂：添加剤マスターペレットの比が１０
０：１という極めて希釈倍率の高い形で配合が可能とな
った。このためベースレジンのエチレン−酢酸ビニル共
重合体樹脂が最終的に熱可塑性ポリウレタン樹脂に占め
る含量は０．５重量％以下であり、熱可塑性ポリウレタ
ン樹脂の成形性、物性等への影響は問題ない。こうして
得られた添加剤マスターペレットを熱可塑性ポリウレタ
ン樹脂に配合し、成形温度１８０〜２１０　’Ｃで成形
することによって成形性等の向上をもたらす熱可塑性ポ
リウレタン樹脂組成物の成形が可能となった。

〔実施例〕

以下、例を挙げて本発明を説明する。

実施例１ エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂の粒状物（大日本イ
ンキ化学工業■製、エバスレンＨＰ−３０）５０重量％
、モンタン酸エステル系ワックス滑剤（融点７９〜８５
°Ｃ１粉状）２０重量％、ポリカルボジイミド系加水分
解防止剤（融点約８０°Ｃ２粉状）３０重量％からなる
配合物を攪拌混合する。

得られた混合物を５０閣φ単軸押出機（フルフライトス
クリュータイプ）を用いて添加剤の融点以下のバレル温
度４０〜６０°Ｃ、ダイ温度５０〜６０℃でストランド
状に押出し、水冷し、ペレタイザーでペレットを作製し
た。得られたマスターペレットは、ポリエステル系熱可
塑性ポリウレタン樹脂（大日本インキ化学工業■製、バ
ンデツクス硬度ＪＩＳ　９０八）に１００：１の比率（
重量比）で混合され、成形温度１８０〜２１０°Ｃで使
用された。熱可塑性ポリウレタン樹脂中に滑剤は良好に
分散され、優れた離型性、耐ブルーミング性等有する熱
可塑性ポリウレタン樹脂が得られた。

実施例２ 実施例１で使用したエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂
の粒状物５０重量％とモンタン酸エステル系ワックス滑
剤５０重量％からなる配合物を攪拌混合する。得られた
混合物を３Ｏｎｏｎφ単軸押出機（フルフライトスクリ
ュー）を用いて滑剤の融点以下バレル温度４０〜６０°
Ｃ、ダイ温度５０〜６０°Ｃでストランド状に押出し、
ペレット化した。

得られたマスターペレットは、ポリエステル系熱可塑性
ポリウレタン樹脂に５０：１の配合比率で混合され、１
８０〜２１０°Ｃで押出された。押出混練は良好で優れ
た離型性を有する熱可塑性ポリウレタン樹脂ペレットを
得た。

実施例３ モンタン酸エステル系ワックス滑剤に代えてポリカルボ
ジイミド系加水分解防止剤を用いたほかは実施例２と同
様にしてマスターペレットを得た。

得られたマスターペレットは、ポリエステル系熱可塑性
ポリウレタン樹脂に混合され押出された。

押出混練は良好であり、ペレットの外観は均一であった
。

比較例１ ラクトン系熱可塑性ポリウレタン樹脂の粉状物（硬度Ｊ
ＩＳ　８０Ａ）１００重量部をベースレジンに用いてブ
ラベンダープラストグラフで温度１７０°ＣＣ９３０ｒ
ｐ＋で、モンタン酸エステル系滑剤３重量部、ポリカル
ボジイミド系加水分解防止剤４．５重量部を配合し混練
した。滑剤の融解のため混線が不十分となり、均一溶融
物が得られなかった。

比較例２ アジペート系熱可塑性ポリウレタン樹脂のペレット（硬
度ＪＩＳ　９５Ａ）１００重量部に対し、比較例１と同
様に滑剤３重量部および加水分解防止剤４．５重量部を
配合し、２軸押出機（Ｌ／Ｄ＝３４．同方向回転）を用
いて押出しを行った。溶融物が完全に熔融せずサージン
グ等の不良現象が発生し、良好なマスターペレットを得
ることができなかった。

比較例３ アジペート系熱可塑性ポリウレタン樹脂の粉状物（硬度
ＪＩＳ　９５Ａ）１００重量部に対しモンタン酸エステ
ル系滑剤２重量部、ポリカルボジイミド系加水分解防止
剤３重量部を配合し、５０■φ単軸押出機（フルフライ
トスクリュー）ヲ用いてバレル温度２００℃、グイ温度
１９５℃で押出、ペレット化を試みたが、滑剤の溶融の
ため熱可塑性ポリウレタン樹脂がスリップしてうまく混
線できなかった。

比較例４ アジペート系熱可塑性ポリウレタン樹脂ペレット（流動
開始点９０〜１００℃）１００重量部とモンタン酸エス
テル系滑剤３重量部およびポリカルボジイミド系加水分
解防止剤４．５重量部を配合し、フラベンダーブラスト
グラフで温度１２０″Ｃ，３０ｒｐｍで混練したが金属
面に熱可塑性ポリウレタンが粘着して混線作業が極めて
悪かった。

結果を下表−１にまとめる。

／ ／ ／ ／ ／ ／ 〔発明の効果〕 本発明は、従来熱可塑性ポリウレタン樹脂中に混練する
ことが難かしかった添加剤、即ち融点の低い添加剤が容
易に混練された熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、添加剤とエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂からな
   る添加剤組成物を熱可塑性ポリウレタン樹脂に添加混合
   せしめることを特徴とする熱可塑性ポリウレタン樹脂組
   成物。 ２、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂が固体状である
   請求項１記載の熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。 ３、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂が、４０〜８０
   重量％の酢酸ビニルを含有し、メルトインデックス（１
   ９０℃、５ｋｇ荷重）が５〜５０の範囲にある請求項１
   及び２記載の熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。