JPH04185658A - 熱可塑性エラストマー組成物 - 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〉 本発明は熱可塑性エラストマー組成物に関する。更に詳
しくは、架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマーから
なる。各種性質及び施工性などの点ですぐれた防水シー
ト用途に適した熱可塑性エラストマー組成物に関する。

〈従来の技術〉 池、ダム、トンネルなどの土木工事における防水施工法
としては、一般に１モルタル防水法。

アスファルト防水法、シート防水法等が知られている。

モルタル防水法は２セメントモルタルに防水剤を混合し
て２モルタル自体に防水性を付与し。

施工現場で塗布する工法であるが、塗布条件等により防
水効果に差を生じたり、防水層自体に亀裂を生じ易いな
どの欠点がある。

アスファルト防水法は、加熱溶融したアスファルトを、
フェルト、ルーフインクなどと交互に積層して防水層を
作る工法であるが、熱工法の為、火災の危険や、アスフ
ァルト自体が耐候性。

耐熱性、下地追随性に劣るなどの欠点がある。

また、シート防水法は加硫ゴム等のシートを。

主に接着剤で貼り付けて防水層を形成する工法であり、
耐候性、耐薬品性、下地追随性など防水シートとして要
求される多くの性質を満足させる反面、接着剤に溶剤が
使用される場合は作業者の安全衛生上の問題があり、ま
た、シート間の接着が不完全になり易いという施工面で
の欠点を持っている。

このシート防水法の欠点を改良する方法として、近年は
、熱融着可能な熱可塑性エラストマーの防水シートが用
いられるようになってきている。しかしながら、これま
でのシートでは、充分な融着強度を得る為には、熱融着
時に大きな面圧を必要とする。したがって、構造物のコ
ーナーや立上り部などでの手操作による熱融着にたよる
箇所では熱融着時の面圧を大きくとることができない為
、剪断剥離変形等が生じやすく。

その結果防水効果が減じられる恐れがあり、より低い面
圧で大きな融着強度が得られる防水シートが望まれてお
り、その用途に適した熱可塑性エラストマー組成物が必
要とされていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 かかる現状において１本願発明が解決すべき課題は、耐
候性、耐オゾン性、耐寒性、耐熱性。

耐薬品性、下地追随性などにすぐれ、ＪＩＳＡ−６００
８で規定される合成高分子ルーフインクの加硫ゴム系の
規格に合格し、更にシート間の接着には熱融着法が可能
というこれまでの特徴に加え、数ｋｇ／−という低い面
圧でも大きな融着強度が得られる。防水シート用途に適
した熱可塑性エラストマー組成物を提供することにある
。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者等は、上記従来法の欠点を克服する為に鋭意研
究を重ねた結果、架橋タイプのオレフィン系熱可塑性エ
ラストマーと、特定の密度とＭＦＲを有するエチレン系
重合体、及び特定の曲げ弾性率と融解特性を持つプロピ
レン系重合体よりなる組成物からなることを特徴とする
防水シートが、　ＪＩＳ　Ａ−６００８（１９８６）で
規定される合成高分子ルーフインクの加硫ゴム系の規格
に合格し、耐候性、耐オゾン性、耐寒性、耐熱性、耐薬
品性、下地追随性などにすぐれ、シート間は熱融着可能
という従来の特徴を有したうえで、低い面圧で熱融着し
ても大きな剪断剥離強度が得られることを見出し１本発
明を完成するに到った。

即ち本発明は、（５）架橋型オレフィン系熱可塑性エラ
ストマー２５〜７０重量部、の）密度が０．８８０ｇ／
−以上０．９１０ｇ／ｃｍ３未満でＭＦＲ（メルトフロ
ーレート）が０．１〜２０ｇ／１０分のエチレン系重合
体５〜５０重量部、及び（Ｃ）曲げ弾性率が８０００ｋ
ｇ／−以下であり、かつ、ＤＳＣ（示差走査熱量分析）
での融解開始温度が１００℃以下であるプロピレン系重
合体１５〜７０重量部からなることを特徴とする防水シ
ート用組成物に関するものであり、該組成物から成形さ
れるシートは。

次のような好ましい性質を兼備えている。

（１）シートが押出し成形法、カレンダー成形法などの
従来の加工法によって容易に成形可能。

（２）シートはＪＩＳ　Ａ−６００８（１９８６）合成
高分子ルーフイングの加硫ゴム系の規格に合格する。

（３）シート間の接着は熱融着が可能であり、低面圧で
の融着でも、融着部の剪断剥離強度がきわめて大きい。

以下１本発明につき、具体的に詳述する。

囚　本発明で使用される架橋型オレフィン系熱可塑性エ
ラストマーは、特開昭４８−２６８３８号公報、特開昭
５２−１３５４１号公報および特開昭５３−１４９２４
０号公報などに記載されている。このうちエチレン含有
量が６５〜９０重量％であり。

ヨウ素価２０以下、１００℃ムーニー粘度（ＭＬ、＋、
１００℃）が５０以上のエチレン−プロピレン−非共役
ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）５０〜９０重量％と、プロピ
レン系重合体１０〜５０重量％を、有機過酸化物の存在
下でバンバリーミキサ−２−軸混練機、二軸混練機など
を用いて動的加硫して得た部分架橋型オレフィン系熱可
塑性エラストマーが好ましい。

ＥＰＤＭのエチレン含有量の更に好ましい範囲は７０〜
８５重量％であり、ヨウ素価の更に好ましい範囲は５〜
１０であり、ＭＬ＋＋、１００℃の更に好ましい範囲は
６５以上である。

別の好ましいＥＰＤＭとしては、エチレン含有量が６５
〜９０重量％、ヨウ素価５〜２０１ＭＬ１＋４１００℃
が１７０以上のＥＰＤＭ１００重量部に対し、鉱物油系
軟化剤を４０〜１３０重量部添加した油展ＥＰＤＭがあ
る。

これらのＥＰＤＭ７０〜８５重量％とプロピレン系重合
体１５〜３０重量％を前記同様に処理して得られる部分
架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマーが更に好まし
い。なお、架橋効率をたかめる為に用いる架橋助剤や、
流動性向上を目的として鉱物油系軟化剤を架橋反応の前
、又は後で添加することも可能である。

の）密度、　０．８８０　ｇ　／ａｄ以上０．９１０　
ｇ　／ｃｍ３未満のエチレン系重合体としては、エチレ
ンの単独重合体またはエチレンとα−オレフィンとの共
重合体が用いられ、特にエチレンと炭素数４以上のα−
オレフィン、例えば、１−ブテン、１−ペンテン、１−
ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン２
１−デセン、１−ドデセンなどの少なくとも１種、好ま
しくは炭素数４〜１２のこれらα−オレフィンとの共重
合体が用いられる。なお、これら共重合体のＭＦＲは０
．１〜２０ｇ／１０分である。

ＭＦＲが０．１　ｇ　７１０分より低いと熱融着シート
の剪断剥離強度が低下し、２０ｇ／１０分より大きいと
、−２０℃での破断伸びが低下する。

（Ｃ）　　曲げ弾性率が８０００ｋｇ／−以下であり、
がっ。

ＤＳＣでの融解開始温度が１００℃以下であるプロピレ
ン系重合体としては、プロピレンとエチレンまたは炭素
数４以上のα−オレフィン、例えば１−ブテン、１−ペ
ンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１
−オクテン、１−デセン、１−ドデセンなどの少なくと
も１種、好ましくは、エチレンまたは１−ブテンとの共
重合体が用いられる。

曲げ弾性率が８０００ｋｇ／−を超えると、シートの柔
軟性が失われ、下地追随性が悪化する。

またＤＳＣでの融解開始温度が１００℃を超えると、低
温での破断伸びが急激に低下し、耐寒性に問題を生じる
。

これら熱可塑性エラストマーとエチレン系重合体、及び
プロピレン系重合体は、それぞれ、２５〜７０重量部、
５〜５０重量部、　１５〜７０重量部の割合で用いられ
る。

熱可塑性エラストマーが２５重量部より少ないと、シー
トの柔軟性が失われ、また７０重量部より多いと、シー
トの引張り特性の温度依存性が大きくなり、高温での物
性が低下する。

エチレン系重合体が５０重量部より多いと、シートの引
張り強度の温度依存性が大きくなり。

５重量部より少ないと熱融着シートの剥離強度が低下す
る。

プロピレン系重合体が７０重量部を超えると。

シートの柔軟性が失なわれ、下地追随性が悪化するとと
もに、耐寒性の低下による低温での破断伸びが低下する
。また１５重量部未満では熱融着シートの剪断剥離強度
が低下する。

シート成形材料としての組成物の調製は、囚架橋タイプ
のオレフィン系熱可塑性エラストマー、ノ）エチレン系
重合体、　（Ｃ）プロピレン系重合体及び必要に応じて
、オイル、カーボンブラック、あるいは炭酸カルシウム
などの充填剤、耐候剤、加工助剤、顔料などを、バンバ
リーミキサ−１−軸押出機、二軸押出機などの混線装置
を用いて、約１５０℃〜２５０℃、好ましくは１９０℃
〜２２０℃の温度で１〜３０分間溶融混練することによ
り行われる。混線の順序については特に制限はない。

これらの組成物からのシート成形は、一般的なシート成
形法で可能である。

即ち１８０℃〜２５０℃の温度で、Ｔダイから溶融樹脂
組成物を押出す方法、あるいはバンバリーミキサ−やニ
ーダ−等で軟化温度以上に加熱溶融させた樹脂組成物を
カレンダーロール等でシート状に成形する方法である。

なおＴダイシート成形時の押出機は真空ベント機構を備
えた装置が好ましい。

本発明における防水シートは熱可塑性という特徴を活か
して例えば次のような用い方ができる。

約２５　ｍ　Ｘ　２　ｍ　Ｘ　１．５ａｏｔのシートを
施工現場において、熱風機などを用いて互いに端部を熱
融着させ、一体シートを作ったり、場合によっては、シ
ートを成形した工場内で熱風機。

ヒートシーラーなどを用いて端部を熱融着させた巾広シ
ートを作製して、ゴルフ場の池。

ダム、トンネルなどの各種土木用防水工事など従来の各
種防水シート用途対象物に有効に適用される。

次に実施例により具体的に本発明の実施態様を明らかに
する。

〈実施例〉 以下、実施例によって本発明の内容を具体的に説明する
が２本発明は、これら実施例によって限定されるもので
はない。

尚、これらの実施例における物性測定は、　ＪＩＳＡ−
６００８（１９８６）に従って評価した。また熱融着シ
ートの剪断剥離強度については、Ｔダイ押出しによって
得た１ｍｍ厚みのシートを２枚重ね更にシート上面に０
．１ｍｍ厚みのテフロンシート、シート下面に３ｍｍ厚
みのシリコンゴムシートを重ね、ヒートシールテスター
■（テスター産業■製）を用い、温度が１４０℃。

荷重が１ｋｇ／ｃｊ、加圧時間が３０秒間で熱融着させ
、２４時間後に２０ｍｎ巾のタンザク状試験片を、引張
り速度：５０ｎｎ／ｍｉｎで１８０度剪断剥離テストを
行ない剥離強度を測定した。

〔実施例１〕 オレフィン系熱可塑性エラストマー■［ＥＰＤＭ（エチ
レンニア８重量％、Ｉ２Ｖ：　ｓ、ＭＬ＋、＋１００℃
、　７３）　８０重量％とポリプロピレン２０重量％の
組成物を有機過酸化物（２，５−ジメチル−２□５−ジ
（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン）の存在下バンバリ
ーミキサ−を用いて、２００℃で１０分間混練し、動的
架橋を行ない、この動的架橋組成物１００重量部あたり
、鉱物油系軟化剤（出光プロセスオイルＰＷ−３８０）
５重量部を添加することにより得た。〕３３重量部、エ
チジエチレン体■〔エチレン・ブテン−１共重合体（密
度、　０．９００　ｇ　／ａｄ、　ＭＦＲ、２，０ｇ　
／１０分）〕２７重量部、及びプロピレン系重合体■〔
プロピレン・エチレンランダム共重合体（エチレン：５
．５重量％１曲げ弾性率：６０００ｋｇ／−、ＤＳＣ融
解開始温度：５０℃）〕４４０重量の合計１００重量部
に対し炭酸カルシウム（三筒製粉ニスカロン■２００）
を２７重量部、カーボンブラックマスターバッチ（カー
ボン濃度：５０重量％）７重量部を加え二軸混練機（神
戸製鋼断裂４ＦＣＭ）を用いて溶融混練してペレットと
した。この時の混練機出口の樹脂温度は２２０℃であっ
た。

上記組成物を用いてＴダイシート加工機により厚さ１ｍ
ｍのシートを得た。

〔実施例２〕 オレフィン系熱可塑性エラストマー■〔実施例１で用い
たＥＰＤＭ８２重量％と、ポリプロピレン１８重量％の
組成物を実施例１と同様に処理して得た動的架橋組成物
１００重量部あたり鉱物油系軟化剤（出光プロセスオイ
ルＰＷ−３８０）２０重量部を添加することにより得た
。〕３３３重量部２エチレン系合体■２７重量部、プロ
ピレン系重合体■〔プロピレン・エチレンランダム共重
合体（エチレン：４．５重量％１曲げ弾性率、　６５０
０ｋｇ／ｃＪ、ＤＳＣ融解開始温度：５８℃）〕２７重
量部、プロピレン系重合体■〔プロピレン・ブテン−１
ランダム共重合体（ブテン−１＝２４重量％１曲げ弾性
率、　５５００ｋｇ／ｃＪ、　Ｄ　Ｓ　Ｃ融解開始温度
：５２℃）〕１１３重量の合計１００重量部に対し。

炭酸カルシウム２７重量部、カーボンマスターバッチ７
重量部を加えバンバリーミキサ−（神戸製鋼新製、ＢＢ
−１６）を用いて溶融混練した。この時の排出樹脂温度
は２００℃であった。溶融混練物をロールを用いてシー
ト状として、カッティングマシンによってペレット状と
した。

上記組成物を用いてＴダイシート加工機により厚ざ１−
のシートを得た。

〔実施例３〕 オレフィン系熱可塑性エラストマー■〔油展ＥＰＤＭ（
エチレン＝７２重量％、　　Ｉ　２Ｖ　；　１０゜ＭＬ
、＋、１００℃：２５０のＥＰＤＭ１００重量部あたり
鉱物油系軟化剤（出光プロセスオイルＰＷ−３８０）１
００重量部を油展）８５重量％２ポリプロピレン１５重
量％の組成物を、　Ｎ、　Ｎ’　−ｍ−フェニレンビス
マレイミドと有機過酸化物（２，５−ジメチル−２，５
−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン）の存在下、二
軸混練機（日本製鋼新製　ＴＥＸ　−４４）を用いて動
的架橋を行うことにより得た。〕５３重量部、エチジエ
チレン体■２７重量部、プロピレン系重合体■２０重量
部の合計１００重量部に対し、炭酸カルシウム２０重量
部、カーボンマスターバッチ１０重量部を加え、バンバ
リーミキサ−（神戸製鋼新製ＢＢ−１６）を用いて溶融
混練した。この溶解混練物をロールを用いてシート状に
した後カッティングマシンでペレット状にした。

上記組成物を用いてＴダイシート加工機により厚さ１ｍ
ｍのシートを得た。

〔実施例４〕 実施例２で用いたプロピレン系重合体■及びプロピレン
系重合体■の代わりに実施例１で用いたプロピレン系重
合体■を用いた他は実施例２と同様に実施した。

〔比較例１〕 オレフィン系熱可塑性エラストマー０５３重量部、エチ
レン系重合体■〔エチレン・ブテン−１共重合体（密度
：　０．９２５　ｇ　／ｃｌ、　Ｍ　Ｆ　Ｒ：　０．８
ｇ／１０分）〕４７重量部の合計１００重量部に対し。

炭酸カルシウム２０重量部、カーボンマスターバッチ１
３重量部を加え、バンバリーミキサ−（神戸製鋼新製、
ＢＢ−１６）を用いて溶融混練した。

この溶融混練物をロールを用いてシート状とし。

カッティングマシンでペレット状にした。

上記組成物を用いてＴダイシート加工機により厚さ１ｍ
ｍのシートを得た。

〔比較例２〕１ オレフィン系熱可塑性エラストマー０３３重量部、エチ
レン系重合体■４０重量部、プロピレン系重合体■〔プ
ロピレンホモポリマー、曲げ弾性率：１６０００ｋｇ／
ｃｎｔ、　Ｄ　Ｓ　Ｃ融解開始温度：］２２１３２２７
重量の合計１００重量部に対し、炭酸カルシウム２７重
量部、カーボンマスターバッチ７重量部を用いた他は実
施例２に同じ。

〔比較例３〕 オレフィン系熱可塑性エラストマーの５３重量部、エチ
レン系重合体■２７重量部、プロピレン系重合体（実施
例２のプロピレン系重合体■と同じ）２０重量部、の合
計１００重量部に対し、炭酸カルシウム２０重量部、カ
ーボンマスターバッチ１３重量部を加え、バンバリーミ
キサー（神戸製鋼新製ＢＢ−１６）を用いて溶融混練し
た。

この溶融混線物をロールを用いてシート状とし。

カッティングマシンでペレット状にした。

上記組成物を用いてＴダイシート加工機により厚さＩＩ
！ＩＩ＋のシートを得た。

〔比較例４〕 オレフィン系熱可塑性エラストマー■［ＥＰＤＭ　（エ
チレンニア０重量％、　　Ｉ　２Ｖ　、　１．３゜ＭＬ
＋＋＋　１００℃：　９６）　７０重量％、プロピレン
重合体（プロピレン・エチレンランダム共重合体。

エチレンニア０重量％）３０重量％の割合でバンバリー
ミキサ−を用いて溶融混練した非架橋型オレフィン系熱
可塑性エラストマー３６０重量部。

エチレン系重合体０４０重量部の合計１００重量部に対
し、炭酸カルシウム２７重量部、カーボンマスターバッ
チ７重量部を加え、バンバリーミキサ−を用いて溶融混
練した。この溶融混練物をロールを用いてシート状とし
、カッティングマシンでペレット状にした。

上記組成物を用いてＴダイシート加工機により、厚さ１
ｍｍのシートを得た。

〔比較例５〕 比較例２においてエチレン系重合体■とプロピレン系重
合体■の組成比を２７重量部、　４０重量部とした他は
比較例２と同様に実施した。

実施例、比較例の配合比を表−１に、物性測定結果を表
−２に示す。

本実施例より明らかな通り、比較例に比べて。

実施例はＪＩＳ　Ａ−６００８（１９８６）高分子ルー
フインクの加硫ゴム系の規格に合格する物性を有してい
ると同時に、柔軟性があり、熱融着シートの剥離強度が
大きく改良されていることが明らかである。

〈発明の効果〉 本発明により、池、ダム、トンネルなどの土木工事にお
ける防水施工において、ＪＩＳＡ−６００８（１９８６
）高分子ルーフインクの加硫ゴム系の規格を満足し、柔
軟で下地追随性が良好であり、同時に、施工コーナ一部
等で大きな面圧をかけることが不可能な箇所においても
、大きな熱融着強度の得られる防水シートに適した熱可
塑性エラストマー組成物の提供が可能となる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマー
   ２５〜７０重量部、（Ｂ）エチレン系重合体（密度：０
   ．８８０以上０．９１０ｇ／ｃｍ＾３未満、ＭＦＲ：０
   ．１〜２０ｇ／１０分）５〜５０重量部、及び（Ｃ）プ
   ロピレン系重 合体（曲げ弾性率が８０００ｋｇ／ｃｍ＾２以下で、示
   差走査熱量分析測定での融解開始温度が１００℃以下）
   １５〜７０重量部（ここでＡ＋Ｂ＋Ｃ＝１００となるよ
   うにとる）からなることを特徴とする熱可塑性エラスト
   マー組成物。
2. （２）（Ｂ）エチレン系重合体が、エチレンと炭素数４
   以上のα−オレフィンとの共重合体である請求項１記載
   の組成物。
3. （３）（Ｃ）プロピレン系重合体が、プロピレンとエチ
   レンおよび／または炭素数４以上のα−オレフィンとの
   共重合体である請求項１記載の組成物。
4. （４）（Ａ）架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマー
   が、エチレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴムとプロ
   ピレン系重合体からなる混合物を部分架橋してなるエラ
   ストマーである請求項１記載の組成物。
5. （５）エチレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴムが、
   エチレン含有量が６５〜９０重量％であり、１００℃ム
   ーニー粘度（ＭＬ＿１＿＋＿４１００℃）が５０以上で
   ある請求項４記載の組成物。
6. （６）エチレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴムが、
   該ゴム１００重量部に対し鉱物油系軟化剤を５重量部以
   上１５０重量部以下を含有するゴムである請求項４記載
   の組成物。（７）請求項１に記載の組成物に対し、（Ａ
   ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００重量部あたり７０重
   量部以下の充填剤を添加してなることを特徴とする熱可
   塑性エラストマー組成物。