JPS60163908A - 複合化塩化ビニル系樹脂材料 - Google Patents

複合化塩化ビニル系樹脂材料

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JPS60163908A
JPS60163908A JP59020349A JP2034984A JPS60163908A JP S60163908 A JPS60163908 A JP S60163908A JP 59020349 A JP59020349 A JP 59020349A JP 2034984 A JP2034984 A JP 2034984A JP S60163908 A JPS60163908 A JP S60163908A
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oxygen gas
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Toru Yokota
透 横田
Yojin Inoue
井上 要人
Hajime Kitamura
肇 北村
Kenichi Isobe
憲一 磯部
Seiji Ichinohe
省二 一戸
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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】
本発明は気体透過性特に酸素ガス透過性にすぐれた複合
化塩化ビニル系樹脂材料C″−関するものである。 塩化ビニル樹脂は、丁ぐれた物理的、化学的性質ンもち
、老化し難く耐久性に二富む特長があり、′f、た安価
であることから広い分野にわ定り大量l二値用されてい
る。しかしこの樹脂は本質的(二低い気体透過性のもの
であって、可塑剤?使用しない場合には酸素ガス透過率
がほぼ2.9M・頭/コ・atm・24hr(文献値)
であり、低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレンなど
の汎用レジンζ二比べて低い。 (酸素ガス透過率:文献値) 0低密度ポリエチレン 19011j榔u/rr?・atm・24hrO高密星
ポリエチレン 27 M ・m/m” e atm 624 hr−万
DOPやDBPのような低分子可塑剤を配合する軟質成
形品処方とした場合C二は、酸素ガス透過率は下記(文
献値): 0軟質処方塩化ビニル樹脂(ポリ塩化ビニル100東量
部+DOP55重肴部] 309d・m/+yi”・at、m124hrに示すよ
うg二かなり同上する。 しかし、気体特に酸素ガスの高透過性が要求される用途
に対しては満足されるべきものでないのみならず、近年
軟質処方の塩化ビニル樹脂製品について可塑剤ブリーデ
ィングという不利欠点のあることが大きな問題とされて
いる。之とえば塩化ビニル樹脂は人工透析用血液回路、
血液バッグ、輸液バッグ、血液セット、輸液セット、カ
テーテル等C二広く使用されてぢり、はとんどが可塑化
した軟質材料でつくられているのであるが、これらの医
療用具は直接人体と何らかの形で接触したり、血液や輸
液などと接触したりして疾患の冶′OC二用いられる定
め、その中(二含てれる低分子可塑剤が溶出し、人体ζ
二蓄積して好ましくない影響を及ぼ丁ことが懸念されて
いる。 このため、塩化ビニル樹脂については、特に食品、食品
素材、医薬品、医療材料と直接i二触れて使用される用
途t:関し、低分子可塑剤を使用しない処方あるいはそ
の他の方法g=よる改質の研究が進められており、提案
されている解決策の主なものン挙げれば次のとgりであ
る。 丁なわち、■共重合による無可塑剤塩化ビニル樹脂の開
発、Sよび■低分子可塑剤の代わりに高分子可塑剤ン使
用する処方の検討の2つが主であり、これらのうちでも
特に塩化ビニル−EVA系ターポリマーがよく知られて
いる。しかし、このものは無可塑剤塩化ビニル系樹脂で
あるため、酸素ガス透過率は下記に二示すようζ二低く
なる傾向があり、生鮮食料品、包装用フィルムあるいは
医療用血液バッグのようl:樹脂層7通して呼吸が行な
われる必要がある用途
【二ついては問題が残されている
。 O無可塑剤塩化ビニル系樹脂シー相当する製品の酸素ガ
ス透過率(文献値) 191 rttl ・myx/ rn’ Oatm・2
4 hrまた高分子可塑剤Y使用する処方でも問題は同
じであり、やはり酸素ガス透過性が悪い。 Oポリ塩化ビニル100重量部+gVA可塑剤125夏
量部 25m1・Mm/rr?” atm’24klr以上述
べた理由から塩化ビニル樹脂g一ついては可塑剤ブリー
ディングの問題がなく、かつ酸素ガス透過性gニ一段と
丁ぐれた改質乞はどこすことが要望されているところで
あり、特(二面液バッグについては血液成分が必要とす
る酸素を与え、炭酸ガスを取り出丁ことl二より、血液
成分の機能ン生体内に近い状態で維持しようとする試み
、要望が医学、輸面学の立場から出されている。 本発明者らは、かかる技術的課題Y解決丁べ(鋭意研究
7重ねた結果、複合化手段により塩化ビニル樹脂の気体
透過性特C:酸素ガス透過性乞顕著(二改良することが
できることを見出し本発明を完成した。 丁なわち、本発明は塩化ビニル単位1150−99重量
%、オルガノシロキチン単位量1へ50重量%、gよび
その他の樹脂単位量0〜49重量%で構成されているこ
と?特徴と下る複合化塩化ビニル系樹脂材料ζ:間する
ものであり、高分子可塑剤を用いる処方で、1,000
〜10,0001+1j・1all/rr?・atm・
24hrもの酸素ガス透過性を示すという丁ぐれたもの
である。またこれC:よれば酸素ガスg二限らず、二酸
化炭素、水素、水蒸気、窒素等のガス透過性も丁ぐれて
3す、たとえば二酸化炭素については該酸素ガス透過性
のさらC13〜7倍の高透過性を示す。 以下本発明の詳細な説明下る。 本発明にかかわる複合化塩化ビニル系樹脂材料は前記し
た構成成分からなるものであるが、その複合化の手段と
しては、それぞれ単量体成分ン組合せて共重合させる方
法あるいはポリマー成分l=他の七ツマー成分をグラフ
ト共重合させる方法等のいわゆる化学的手段、またはポ
リマー成分同士を混合する物理的手段が挙げられ、具体
的態様を挙げればつぎのどBりである。 Ill 塩化ビニル単量体50〜99車零%、分子中に
エチレン性二重結合を有するオルガノポリシロキチン1
〜50重量%Sよびその他の単量体化合物0〜49重量
%の割合で共重合させる方法。 (11) 塩化ビニル系樹脂50〜99重量%、分子中
(:″!−チレン性二重結合ヲ有するオルガノポリシロ
キチン1〜50重量%およびその他の単量体化合vAO
〜49重量%の割合でグラフト共重合させる方法。 (1111塩化ビニル単量体50〜99重量%、分子中
にエチレン性二重結合y!−有するオルガノポリシロキ
チン1〜50重量%8よびその他のポリマー成分1〜4
’lt量%の割合でグラフト共重合させる方法。 tlVl 塩化ビニル単量体50〜99重量%、オルガ
ノポリシロキサン1〜50重量%およびその他の単量体
化合物0〜49直貴%の割合でグラフト共重合させる方
法。 +Vl 塩化ビニル系樹脂50〜99重量%、オルガノ
ポリシロキチン1〜50重量%3よびその他のポリマー
成分0〜49直量%の割合で混合する方法。 (vl)前記中〜(1v)に記載の共重合体あるいはオ
ルガノシロキチン単位とその他の単量体との共重合体C
:、塩化ビニル樹脂Y混合する方法。 本発明の複合化樹脂材料全製造下るため(二値用される
分子中にエチレン性二重結合を仔するオルガノポリシロ
キチンとしては、つぎのちのが例示される。ただし以下
の記載に8いてMe はメチル基、 Phはフェニル基
、■1 はビニル基をそれぞれ示す。 シロキサン11): 0H2=O−00003H6−f31 (081Me3
)3シロキチン(2): 081Me3081 Me3 1 R−8i−0−81−R 1 0108l O8iMe3 Me R: −C13H60000=OH。 シロキチン(3): R:前記と同様 シロキチン(4): シロキサン(5): Me Me 1 Vi−8i −0−81−Vi I Me Me シロキチン(6): シロキチン(7J: Me Me 1 0H2=OH−0−0−OH2−81−0−8i −M
e111 0 Me Me シロキチン(8): R−OH20H20H281(Me)(08iMe3)
2シロキサン(9): HC−0−0−03H6Si (O8iMe3)31I H(3−0−0−03H6Si (OSiMθ3)31 シロキチン+101 : 1 OH2=O−C−0−03H681(○SIMe3)3
シロキチン(IIJ : Q−81〔(O8IMe2)2oO8IMe3〕31 シロキチン(12) : Me Me Me 1 1 1 Me Me R:@記と同様 シロキチン(13) : Me シロキチン(14J : R:前記と同様 シロキチン(15) : O8iMe3Me Me 1 1 1 0H2=OH−OH2−8i −0−Si −0−8i
 −Mel 1 1 0S105I Me Me 11− シロキチン(16) : R−si ((o 5tue2)60 si Me33
3R:@記と同様 シロキチン(17) : シロキチン(18) : Vi−8i(OSiMe333 シロキチン(19) : OH 0H2=OH−(3H200H20HOH2003H6
Si(OSiMe3)3シロキサン(20): の組成で粘度約250,000センチボイズ(25℃)
のポリマー 12− シロキチン(21) : で粘度約400. OOOセンチボイズ(25℃)のポ
リマー シロキチン(22)= この組成で粘度約200,000センチポイズ(25℃
)のポリマー また前ぎ己tlvl E二おけるオルガノポリシロキチ
ンとしては、上記シロキチン(11〜(22) !よび
つぎに例示するものが使用される。 シロキチン(23) : 粘度約25.000センチボイズ(25℃)のポリマー シロキチン(24) : の組成で粘度約20. OOOセンチポイズ(25℃)
のポリマー シロキチン(25)= HO(Me 8i0J Hの組成で粘度約J 30.000センチポイズ(25℃)のポリマーシロキ
サン(26) : で粘度約10,000センチボイズ(25℃)のポリマ
ー シロキチン(27) : シロキチン(28J : R:@記と同様 また前記+Vlに詔けるオルガノポリシロキチンとして
は、上記シロキチン(11〜(28)、およびそれらを
さら(=高重合化したもの、またはそれらの2種以上の
共重合体、およびっぎに二例示下るものが使用される。 シロキサン(29) : H5020(Mo2S3031. 02H5シロキチン
(30) : シロキチン(31) : シロキチン(32) : シロキチン(33) : シロキチン(34) : ph ph ph 1 1 ; Me−8i −0−8i −0−81−Mel 1 1 ph ph ph シロキチン(35) : @記(1)、1111!よび(IV) (二おけるその
他の単量体化合物としては、αオレフィン、ビニルエー
テル、アクリル酸エステル、ビニルエステル、メタクリ
ステル、アリルエステル、アリルエーテルなどが例示さ
れる。また、11111gよびtv+にガけるその他の
ポリマー成分としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体
、エチレンーー酸化炭素−酢酸ビニル共重合体、塩化ビ
ニルと酢酸ビニル、エチレン、プロピレン等との共重合
体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、塩素化ポ
リエチレン等のエチレン系重合体に塩化ビニルをグラフ
ト重合させた塩化ビニル系多元重合体などが例示される
。 共重合Bよびグラフト共重合させる方法としては、ラジ
カル重合開始剤の存在下に重合させる方法C:よればよ
く、このためC二値用される重合開始剤としては、従来
塩化ビニルあるいは塩化ビニルを主体とする単量体混合
物の重合(懸濁重合、乳化重合、溶液重合、塊状重合等
)C二値用されている重合触媒であればいずれでもよく
、たとえば有機過酸化物系触媒、アゾ化合物系触媒、レ
ドックス系触媒などから選択使用される。 重合反応は懸濁重合、乳化重合、溶液重合、塊状重合等
の方法により行うことができる。たとえば懸濁重合法で
行う場合は塩化ビニルYjW機過酸化物等の重合開始剤
を用いて懸濁重合させる通常の方法1:準じればよ(、
重合温度gよび重合時間はgsむね重合温度30〜12
0℃、重合時間1〜30時間と丁ればよい。な8、オル
ガノポリシロキサン詔よび必要に応じ使用されるその他
の単量体成分の重合器への仕込みは、これン全壕当初か
ら仕込む方法あるいは重合率50%C二達するまでに逐
次体1する方法(数回g=分けて添加するかもしくは連
続添加する方法)等いずれでもよい。 ま定、グラフト共重合反応の形式は適当な媒体管使用下
る均一系もしくは不均一系反応させる方法、あるいはま
たグラフトさせる成分をこのままもしくは溶剤溶液とし
て重合触媒と共C二幹ポリマーに含浸させ塊状重合させ
る方法等のいずれでもよい。 前記IVIにおける混合の手段としては、公知のいずれ
の手段によってもよく、たとえばロール混練、押出機に
よる混線などが例示される。 本発明にかかわる複合化樹脂材料は以上のようにして得
られるが、これには適宜液状可塑側、安定剤、酸化防止
剤、充てん剤、滑剤、着色剤等の一般的な配合剤を添加
してもよいことは言うまでもない。 以上詳述したように、本発明にかかわる塩化ビニル成分
を主体とする複合化樹脂材料は、オルガノシロキせン成
分の導入により塩化ビニル樹脂の気体透過性特には酸素
ガス透過性を改良したものであり、塩化ビニル単位量5
0〜99重量%およびオルガノシロキチン単位量1〜5
0重量%の各範囲に限定下ることにより、塩化ビニル系
樹脂が本来有する物理的、化学的性質を低下させること
なく目的の気体透過性が改良されるので、前記したよう
に医療用材料、生鮮食料品関係等に好適に使用されるも
のである。 つぎに具体的実施例をあげるが、本発明はこれ限定され
るものではない。 実施例1 純水 30KP 塩化ビニル単量体 12.75KP シロキサンIl+ 2.14KP シロキチン121 0.11 K9 部分けん化ポリビニルアルコール 20gジー2−エチ
ルへキシルバーオキ シジカーボネー) 7.5JF 内容積50jのステンレス製重合器に、上記各成分を仕
込み、かくはんしながら昇温し、52℃で20時間共重
合反応させ、内容物を取出し、脱水・乾燥して塩化ビニ
ル系樹脂共重合体を得た。 この共重合体(二ついて、塩素含量Y測定することC:
より塩化ビニル成分量ン求めると共(二%JISK 6
271 に準じて平均重合度を測定した。他方下記のよ
うC二して酸素ガス透過率を測定した。 それらの結果は第1表に示すと詔りであった。 〔酸素ガス透過率の測定法〕 サンプル(樹脂)100重量部C二、エポキシ化大豆曲
10M置部乞配合し、6インチロールを用いてロール温
度160℃で10分間混練し、つぎζ二この混練物ン1
70℃でプレス成型して厚み0.5mmのシート7作り
、これについて全自動ガス透過度テスター全使用して測
定した。 酸素ガス透過率=1・朋/コ・atm・24hr(以下
単位の記載は省略する] 比較例1 サンプル(樹脂)として市販の平均重合度1300のポ
リ塩化ビニルン使用して実施例1と同様にシてシートを
作り、酸素ガス透過率を測定した。結果は第1表に示す
とHりであった。 実施例2 純水 30Kp 塩化ビニル単量体 10.5 KP アクリル酸2−、!チルヘキシル 1.5KPシロキチ
ンIl+ 2.85KP シロキチン+51 0.15 KP 部分けん化ポリビニルアルコール 20g内容積50j
のステンレス製重合器に、上記各成分乞仕込み、実施例
1と同様にして共重合反応させ、塩化ビニル系樹脂共重
合体を得た。この共重合体(二ついて実施例1−二準じ
塩化ビニル樹脂成分前、平均重合度gよび酸素ガス透過
率Z測定したところ、第1表1二示すとHりであった。 ただし、酸素ガス透過率測定のためのシート作成条件と
して、ロール混練温度120℃、プレス成型温度150
℃とした。 実施例3 純 水 30Kb シロキサン(1)1・5 KP シロキチン+31 15 、j7 シロキチン+41 15 、!i+ マレイン酸ジアリル 1.5y 部分けん化ポリビニルアルコール 20!!ジー2−エ
チルへキシルバーオキ シシカーボネー) 7,5.9 内容積50ノのステンレス製重合器C二、上記各成分を
仕込み、実施例1と同様l二して共重合反応させ、塩化
ビニル系樹脂共重合体を得た。この共重合体C二ついて
実施例1に準じ塩化ビニル樹脂成分量、平均重合度およ
び酸素ガス透過率を測定したところ、第1表1二示すと
おりであっ定〇@ 1 表 実施例4 シロキチン(1630,5重量部 %)(EVA) 上記各成分の混合物をロールで混練して塩化ビニル系樹
脂組成物を作り、この樹脂組成物(二ついて実施例IC
−準じ酸素ガス透過率を測定したところ、第2表1:示
TとBりであった。 比較例2 市販ポリ塩化ビニル(平均重合度 1300)50重量
部と実施例4と同様のEVA 2.0直重部とからなる
樹脂組成物について実施例Iに準じ酸素ガス透過率を測
定したところ、第2表に示すとBりであった。 実施例5〜15 実施例4(二準じっぎりような組成で塩化ビニル系樹脂
組成物全作り、同様に酸素ガス透過率全測定した。結果
は第2表1二示すとBりであっに。 ただし、PVOSよびEVAとしては実施例4と同じも
のン使用した。 27− 第2表 実施例16 n−へキチン 500g メタクリル酸メチル 250.9 シロキサンは1 250g シロキチン+21 2.5.9’ ベンゾイルパーオキシド 2.0g 内容積2jの4ツロフラスコC二上記各成分を仕込み、
リフラックス下で5時間重合した。得られた重合体溶液
を大過剰のメタノール中(二投入し、メタクリル酸メチ
ル−シロキサン共重合体(以下本共重合体と呼ぶ)を得
た。本共重合体と市販ポリ塩化ヒニtv (PVO) 
トY20/ 80または40/60の配合比(車量)で
混合した組成物C:ついて実施例1に準じ酸素ガス透過
率を測定した。結果は′1@3表C二示すとBりであっ
た。ただしPVOとしては実施例4と同じものを使用し
た。 実施例17へ21 実施例16に準じ次のような各七ツマー組成で−25− 共重合を行なった後、;この共重合体(本共重合体)と
市販ポリ塩化ビニル(、PVO)と7r 20/80ま
たは40/60の配合比(11で混合した組成物につい
て実施例1に準じ酸素ガス透過率を測定した。結果は第
2表1二示すとぢりであった。 (実施例17ンモノマー組成) メタク・リル酸メ、チル 250g シロキチンはl 200.!i’ シロキチン171 50.9 (実施例]8 モノマー組成フ 酢酸ビニル 250g シロキチンnu 250 g シロキサン(611g (実施例19 モノマー組成) メタクリル酸メチル 200g アクリル酸2−:cチル ヘキシル 50.9 シロキチン181 200 g シロキチン(12) 50g (実施例20 モノマー組成) 酢酸ビニル 200y ブチルビニルエーテル 5(1 シロキサン(16J 200.li’ ヅロキサン(9ン 25y シロキチン(11725g (実施例21 モノマー組成) メタグリル酸メチル 250g シロキシロキチン成分 200 g シロキチン(10)50g シロキサン(24) 0.59 @ 3 表 実施例22 市販ポリ塩化ビニル (平均重合度 1300) 350g シロキサン(1) 100.!i’ シロキ廿ン(2) 1.5g メタクリル酸2−エテルヘキシル 50gベンゾイルパ
ーオキサイド 1,0g 内容積21の4ツロフラスコに上記各成分を仕込み、1
00℃で3時間グラフト共重合した。 得られたグラフト共重合物をn−へキチンで抽出したと
ころ、1.5重量%量のシロキチン(1)と推定される
成分が抽出された。またこのグラフト共重合物について
実施例1に準じてエポキシ化大豆油を同量加えプレス成
形してシートを得たところ、このものは乳白色を呈して
いた。このシートについて酸素ガス透過率を測定したと
ころ、第4表に示すとおりであった。 実施例23〜25 実施例22において、シロキサン(11とシロキサン(
2)の代りにそれぞれつぎに示すシロキサン成分を使用
したほかは同様にしてグラフト共重合し、得られたグラ
フト共重合物について同様に酸素ガス透過率を調べたと
ころ、第4表に示すとおりであった。 (実施例23 シロキチン成分) シロキチン(15) 1o o 9 (実施例24 シロキチン成分) シロキチン(18) 40 g シロキチン(23) l0F (実施例25) シロキサン(14) 100 F シロキチン(6) 2 g 第 4 表 実施例26〜31 内容積21のステンレス製重合器に、各成分を仕込み実
施例1に準じて重合反応させるごとによリグラフト共重
合を得た。このグラフト共重合物について実施例1に準
じて酸素ガス透過率を測定したところ、それぞれ第5表
に示すとおりであったO 〔仕込み共通条件〕 純 □水 1000.9 重合成分(下記のとおり) 500g 部分けん化ポリビニル アルコール 0.79 ジー2−エテルヘキシル パーオキシジカーボネー) 0.25g(実施例26 
重合成分) 塩化ビニル単量体 60重量% 重量%) シロキサン(1115# シロキチン121 0.3 # マレイン酸ジアリル 0.075 〃 (実施例27 重合成分) 塩化ビニル単量体 80重量% アクリル酸2−エチル 】8 〃 ヘキシル シロキチン(18) 2 // (実施例28 重合成分) 塩化ビニル単量体 70重柑% アクリル酸ブチル 28 〃 シロキサン(21) 2 、/ (実施例29 重合成分) 塩化ビニル単量体 85重量% アクリル酸2−エチル ヘキシル 10 〃 シロキサン(22) 5 〃 (実施例30 重合成分) 塩化ビニル単量体 75重量% 酢酸ビニル 】5 〃 シロキサン(26) 10 N (実施例31 重合酸tI+) 塩化ビニル単量体 75重量% アクリル酸2−エチル ヘキシル 20 〃 シロキサン(27) 5./ (実施例32 重合成分) 塩化ビニル単量体 60重量% 第5表

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、塩化ビニル単位置50〜99車零%、オルガノシロ
    キチン単位酸1〜50重量%、Sよびその他の樹脂単位
    量O〜49直量%で構成されていることを特徴とする複
    合化塩化ビニル系樹脂材料 2、気体高透過性の材料である特許請求の範囲第1項記
    載の複合化塩化ビニル系樹脂材料
JP59020349A 1983-07-15 1984-02-07 複合化塩化ビニル系樹脂材料 Granted JPS60163908A (ja)

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NO842664A NO166371C (no) 1983-07-15 1984-07-02 Vinylklorid-kopolymer som har hoey permeabilitet for oksygen.
EP84108166A EP0131911A1 (en) 1983-07-15 1984-07-12 A composite polymeric material comprising vinyl chloride and organosilicon moieties and a method for the preparation thereof

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JP (1) JPS60163908A (ja)

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