JPH11140248A - Thermoplastic elastomer composition and sheet - Google Patents
Thermoplastic elastomer composition and sheetInfo
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- JPH11140248A JPH11140248A JP30242297A JP30242297A JPH11140248A JP H11140248 A JPH11140248 A JP H11140248A JP 30242297 A JP30242297 A JP 30242297A JP 30242297 A JP30242297 A JP 30242297A JP H11140248 A JPH11140248 A JP H11140248A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はHDPEとの熱融着
による接着性が良好で、高温における材料強度の高いポ
リエチレンまたはαオレフィン−エチレン共重合体含有
熱可塑性エラストマー組成物、およびそれを使用したシ
ートに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermoplastic elastomer composition containing polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer, which has good adhesion to HDPE by thermal fusion and has high material strength at high temperatures, and uses the same. Regarding the sheet.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、廃棄物処理場用遮水シート及びト
ンネル工法等で使用される防水シート、更にまた建築用
ルーフィング材料などに使用される防水シート等に用い
られている材質として、エチレン・プロピレン・ジエン
共重合ゴム(EPDM)系の加硫ゴム組成物などは、柔
軟性、耐候性には優れているものの機械的強度が不足し
たり、熱融着できないという欠点があった。一方多く使
用される高密度ポリエチレン(HPDM)などの樹脂材
料は、高破壊強度は有しているが、柔軟性に欠けるとと
もに、熱融着性は有するものの硬いため熱をかけても物
理的に融着しにくく、加工性に劣るという欠点があっ
た。これに対し、近年、ポリプロピレン系樹脂(PP)
とEPDMゴム組成物よりなりゴム組成物に動的加硫を
施した熱可塑性エラストマー組成物を使用した熱融着可
能な柔軟シートが注目されている。ただし、シート防水
法に最も広く用いられているのが高密度ポリエチレン
(HDPE)製のシートであり、このためシート防水法
に用いられる他のシートはHDPEとの接着、特に熱融
着が可能であるのが好ましい。このようなシートのうち
凹凸のある面に使用可能な柔軟性を有するものとしてP
P/EPDMからなる熱可塑性エラストマーにエチレン
共重合体を配合してなるシートが開示されているが(特
開昭59−18741号公報、特開平2−255733
号公報)、通常エチレン共重合体は融点が低いために、
それを含有したシートも、炎天下でシートを放置した場
合など高温下での強度が充分ではないという欠点があっ
た。2. Description of the Related Art As a material used for a waterproof sheet used in a waste disposal site and a waterproof sheet used in a tunnel construction method, and a waterproof sheet used in a roofing material for construction, etc. Vulcanized rubber compositions based on propylene / diene copolymer rubber (EPDM) are excellent in flexibility and weather resistance, but have disadvantages such as insufficient mechanical strength and heat fusion. On the other hand, resin materials, such as high-density polyethylene (HPDM), which are often used, have high breaking strength, but lack flexibility and have a heat-fusing property, but are hard even when heated. There were drawbacks that they were difficult to fuse and were inferior in workability. In contrast, in recent years, polypropylene-based resins (PP)
Attention has been focused on a heat-sealable flexible sheet using a thermoplastic elastomer composition comprising a rubber composition and a dynamically vulcanized rubber composition. However, the sheet most widely used in the sheet waterproofing method is a sheet made of high-density polyethylene (HDPE), and thus other sheets used in the sheet waterproofing method can be bonded to HDPE, particularly, heat-sealed. Preferably it is. Among such sheets, P is used as a sheet having flexibility that can be used on an uneven surface.
JP-A-59-18741 and JP-A-2-255733 disclose a sheet in which an ethylene copolymer is blended with a thermoplastic elastomer composed of P / EPDM.
Publication), since ethylene copolymers usually have a low melting point,
The sheet containing it also has the disadvantage that the strength at high temperatures is not sufficient, such as when the sheet is left in the hot sun.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明はHDPEとの
接着が良好で、高温における材料強度の高いポリエチレ
ンまたはαオレフィン−エチレン共重合体含有熱可塑性
エラストマー組成物、およびそれを使用したシートを提
供しようとする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a thermoplastic elastomer composition containing polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer, which has good adhesion to HDPE and high strength at high temperatures, and a sheet using the same. try to.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の目的
は、EPDMとPPをEPDM/PP(重量比)が30
/70〜70/30で含む熱可塑性エラストマー100
重量部に対して、Mw/Mn≦4.0かつ密度0.91
(g/cm3 )以上であるポリエチエレンまたはαオレ
フィン−エチレン共重合体を5〜100重量部含有する
熱可塑性エラストマー組成物を提供する。このうち、前
記ポリエチレンまたはαオレフィン−エチレン共重合体
がメタロセン触媒を用いて重合されたものであるのが好
ましい。さらに、本発明は上記熱可塑性エラストマー組
成物からなる防水シートを提供する。That is, an object of the present invention is to provide an EPDM / PP having an EPDM / PP (weight ratio) of 30.
/ 70-70 / 30 thermoplastic elastomer 100
Mw / Mn ≦ 4.0 and density 0.91 to parts by weight
(G / cm < 3 >) The present invention provides a thermoplastic elastomer composition containing 5 to 100 parts by weight of a polyethylene or an α-olefin-ethylene copolymer. Among them, it is preferable that the polyethylene or the α-olefin-ethylene copolymer is polymerized using a metallocene catalyst. Further, the present invention provides a waterproof sheet comprising the above-mentioned thermoplastic elastomer composition.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】本発明で用いる熱可塑性エラスト
マーは、EPDMとPPをEPDM/PP(重量比)が
30/70〜70/30の割合で含むものである。本発
明におけるEPDMは、エチレン、プロピレンとジエン
モノマーよりなるゴムである。また、ジエン成分を持た
ないエチレン−プロピレン共重合ゴム(EPM)も同様
に使用できる。ジエンモノマーとしては、ジシクロペン
タジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボル
ネン、1,4−ヘキサジエン、シクロオクタジエンなど
が挙げられる。なかでも加硫速度の速いエチリデンノル
ボルネンが好ましい。第3成分の量はヨウ素価で3〜2
5さらには5〜20程度が好ましい。これらのうち、E
PDMはプロピレン含有量が10〜70モル%であるの
が好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The thermoplastic elastomer used in the present invention contains EPDM and PP at a weight ratio of 30/70 to 70/30 of EPDM / PP. EPDM in the present invention is a rubber composed of ethylene, propylene and a diene monomer. Further, an ethylene-propylene copolymer rubber (EPM) having no diene component can be similarly used. Examples of the diene monomer include dicyclopentadiene, methylene norbornene, ethylidene norbornene, 1,4-hexadiene, and cyclooctadiene. Of these, ethylidene norbornene having a high vulcanization rate is preferred. The amount of the third component is 3 to 2 in iodine value.
5 and more preferably about 5 to 20. Of these, E
The PDM preferably has a propylene content of 10 to 70 mol%.
【0006】本発明におけるPPとしては、プロピレン
を単位部分とするアイソタクチック、シンジオタクチイ
ック、アタクチックのいずれの立体化学構造をとるもの
であってもよい。このほかプロピレンを主成分とし、こ
れと共重合し得る少量の他のモノマーとの共重合体があ
げられる。共重合し得る他のモノマーとしては、エチレ
ン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、2−メ
チル−1−プロペン、3−メチル−1−ペンテン、4−
メチル−1−ペンテン、5−メチル−1−ヘキセン等が
挙げられる。このうち、JIS K7207による熱変
形温度が100℃以上であるものが好ましい。熱可塑性
エラストマー中のEPDMとPPは、その重量比(EP
DM/PP)が30/70〜70/30で、好ましくは
50/50〜70/30である。PPの配合量が多過ぎ
ると得られる熱可塑性エラストマーの柔軟性が損なわ
れ、少な過ぎると流動性が不十分となる。[0006] The PP in the present invention may have any stereochemical structure of isotactic, syndiotactic and atactic having propylene as a unit. Other examples include copolymers containing propylene as a main component and a small amount of another monomer copolymerizable therewith. Other monomers that can be copolymerized include ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 2-methyl-1-propene, 3-methyl-1-pentene, 4-
Methyl-1-pentene, 5-methyl-1-hexene and the like. Among them, those having a heat deformation temperature of 100 ° C. or more according to JIS K7207 are preferable. EPDM and PP in the thermoplastic elastomer are in a weight ratio (EP
DM / PP) is 30/70 to 70/30, preferably 50/50 to 70/30. If the amount of PP is too large, the flexibility of the obtained thermoplastic elastomer is impaired, and if the amount is too small, the fluidity becomes insufficient.
【0007】本発明の熱可塑性エラストマー組成物はさ
らに、架橋剤、架橋促進剤、架橋助剤等の架橋系を使用
し、EPDM、PPの混練中に架橋剤を添加し、EPD
M、PPを2軸混練押出機等で溶融混練し、マトリック
スを形成するPP中に未架橋のEPDMを分散させ、混
練下で架橋剤を添加し、未架橋のEPDMを混練中に、
動的に加硫し、PPをマトリックスとし、EPDMが分
散相(ドメイン)として分散し、かつ、EPDMの少な
くとも一部が架橋された構成をとるものである。[0007] The thermoplastic elastomer composition of the present invention further comprises a crosslinking agent such as a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, a crosslinking aid, and the like.
M, PP are melt-kneaded by a twin-screw kneading extruder or the like, uncrosslinked EPDM is dispersed in PP forming a matrix, a crosslinking agent is added under kneading, and the uncrosslinked EPDM is kneaded.
It has a configuration in which it is dynamically vulcanized, PP is used as a matrix, EPDM is dispersed as a dispersed phase (domain), and at least a part of EPDM is crosslinked.
【0008】本発明で用いる架橋剤としては、イオウ系
架橋剤、有機過酸化物系架橋剤、フェノール系架橋剤等
を用いることができる。具体的には、イオウ系架橋剤と
しては粉末イオウ、沈降性イオウ、高分散性イオウ、表
面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォリンジサルフ
ァイド、アルキルフェノールジサルファイド等が例示さ
れ、例えば、0.5〜4phr(EPDM中のポリマー
100重量部あたりの重量部)程度を用いればよい。有
機過酸化物系の架橋剤としては、ベンゾイルパーオキサ
イド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、2,4−ジク
ロロベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジメチル−
2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5
−ジメチルヘキサン−2,5−ジ(パーオキシルベンゾ
エート)等が例示され、例えば、1〜15phr程度を
用いればよい。フェノール樹脂系の架橋剤としては、ア
ルキルフェノール樹脂の臭素化物や、塩化スズ、クロロ
プレン等のハロゲンドナーとアルキルフェノール樹脂と
を含有する混合架橋系等が例示され、例えば1〜20p
hr程度を用いればよい。As the crosslinking agent used in the present invention, a sulfur-based crosslinking agent, an organic peroxide-based crosslinking agent, a phenol-based crosslinking agent, and the like can be used. Specifically, examples of the sulfur-based cross-linking agent include powdered sulfur, precipitated sulfur, highly dispersible sulfur, surface-treated sulfur, insoluble sulfur, dimorpholine disulfide, and alkylphenol disulfide, and for example, 0.5 to 4 phr. (Parts by weight per 100 parts by weight of polymer in EPDM) may be used. As the organic peroxide-based crosslinking agent, benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 2,5-dimethyl-
2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5
-Dimethylhexane-2,5-di (peroxyl benzoate) and the like are exemplified, and for example, about 1 to 15 phr may be used. Examples of the phenolic resin-based crosslinking agent include brominated alkylphenol resins and mixed crosslinking systems containing a halogen donor such as tin chloride and chloroprene and an alkylphenol resin.
hr may be used.
【0009】また、必要に応じて、架橋促進剤を添加し
てもよい。架橋促進剤としては、アルデヒド・アンモニ
ア系、グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド
系、チウラム系、ジチオ酸塩系、チオウレア系等の一般
的な架橋促進剤を、例えば0.5〜2重量部程度用いれ
ばよい。[0009] If necessary, a crosslinking accelerator may be added. Examples of the crosslinking accelerator include a general crosslinking accelerator such as aldehyde / ammonia, guanidine, thiazole, sulfenamide, thiuram, dithioate, or thiourea, for example, 0.5 to 2 parts by weight. The degree may be used.
【0010】具体的には、アルデヒド・アンモニア系架
橋促進剤としては、ヘキサメチレンテトラミン等が;グ
アニジン系架橋促進剤としては、ジフェニルグアニジン
等が;チアゾール系架橋促進剤としては、ジベンゾチア
ジルジサルファイド(DM)、2−(4’−モルホリノ
ジチオ)ベンゾチアゾール等が;スルフェンアミド系架
橋促進剤としては、シクロヘキシルベンゾチアゾリルス
ルフェンアマイド(CBS)、N−オキソジエチレンベ
ンゾチアゾリル−2−スルフェンアマイド、N−t−ブ
チル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアマイド、2−
(チモルポリニルジチオ)ベンゾチアゾール等が;チウ
ラム系架橋促進剤としては、テトラメチルチウラムジサ
ルファイド(TMTD)、テトラエチルチウラムジサル
ファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド(T
MTM)、ジペンタメチレンチウラムテトラサルファイ
ド等が;ジチオ酸塩系架橋促進剤としては、Zn−ジメ
チルジチオカーバメート、Zn−ジエチルジチオカーバ
メート、Zn−ジ−n−ブチルジチオカーバメート、Z
n−エチルフェニルジチオカーバメート、Te−ジエチ
ルジチオカーバメート、Cu−ジメチルジチオカーバメ
ート、Fe−ジメチルジチオカーバメート、ピペコリン
ピペコリルジチオカーバメート等が;チオウレア系架橋
促進剤としては、エチレンチオウレア、ジエチルチオウ
レア等が; それぞれ開示される。Specifically, hexamethylenetetramine and the like are used as the aldehyde / ammonia crosslinking accelerator; diphenylguanidine and the like are used as the guanidine crosslinking accelerator; dibenzothiazyl disulfide is used as the thiazole crosslinking accelerator. (DM), 2- (4′-morpholinodithio) benzothiazole and the like; as sulfenamide-based crosslinking accelerators, cyclohexylbenzothiazolylsulfenamide (CBS), N-oxodiethylenebenzothiazolyl-2- Sulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide, 2-
(Thymoporinyldithio) benzothiazole and the like; tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide (T
MTM), dipentamethylenethiuram tetrasulfide and the like; Examples of the dithioate-based crosslinking accelerator include Zn-dimethyldithiocarbamate, Zn-diethyldithiocarbamate, Zn-di-n-butyldithiocarbamate, and Z
n-ethylphenyldithiocarbamate, Te-diethyldithiocarbamate, Cu-dimethyldithiocarbamate, Fe-dimethyldithiocarbamate, pipecoline pipecolyldithiocarbamate and the like; thiourea-based crosslinking accelerators include ethylenethiourea and diethylthiourea. Each disclosed.
【0011】また、架橋促進助剤としては、一般的なゴ
ム用助剤を併せて用いることができ、例えば、亜鉛華
(5重量部程度)、ステアリン酸やオレイン酸およびこ
れらのZn塩(2〜4重量程度)等を用いればよい。As a crosslinking promoting agent, a general rubber auxiliary agent can be used in combination. For example, zinc white (about 5 parts by weight), stearic acid, oleic acid and their Zn salts (2 -4 weight) or the like.
【0012】本発明における熱可塑性エラストマーに
は、これ以外にも、他のゴム、軟化剤、可塑剤、老化防
止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料や染料等の着色
剤、カーボンブラックやシリカ等の充填剤が必要に応じ
て含まれていてもよい。The thermoplastic elastomer of the present invention may further include other rubbers, softeners, plasticizers, antioxidants, antioxidants, ultraviolet absorbers, coloring agents such as pigments and dyes, carbon black and the like. A filler such as silica may be included as needed.
【0013】本発明において熱可塑性エラストマーを動
的に加硫する方法としては公知の製造方法が利用可能で
あるが、バッチ式の製造方法を用いても良く、あるい
は、連続的にPPを供給・溶融し、混練しつつ移送しな
がら順次EPDMや加硫剤等を添加・混練して熱可塑性
エラストマーを製造する、2軸混練押出基等を使用した
連続的な製造方法を使用してもよい。例えば、スクリュ
ー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、2軸混練押出機
等を用いることができる。さらに2種以上の混練機を使
用して、順次混練してもよい。また、混練温度はPPが
溶融する温度以上であれば良いが、180〜220℃が
好ましい。混練時の剪断速度は500〜7500sec
-1であるのが好ましい。混練全体の時間は30秒から1
0分で、加硫系を添加した後の加硫時間は15秒から5
分程度とするのが好ましい。In the present invention, as a method for dynamically vulcanizing the thermoplastic elastomer, a known production method can be used, but a batch-type production method may be used, or PP may be supplied continuously. A continuous manufacturing method using a twin-screw kneading extruder or the like in which a thermoplastic elastomer is manufactured by sequentially adding and kneading EPDM and a vulcanizing agent while melting and kneading while transferring the mixture may be used. For example, a screw extruder, a kneader, a Banbury mixer, a twin-screw kneading extruder, or the like can be used. Further, kneading may be performed sequentially using two or more types of kneaders. The kneading temperature may be at least the temperature at which PP melts, but is preferably 180 to 220 ° C. The shear rate during kneading is 500-7500 sec.
It is preferably -1 . The whole kneading time is 30 seconds to 1
At 0 minutes, the vulcanization time after adding the vulcanization system is from 15 seconds to 5 seconds.
Minutes.
【0014】このように製造される熱可塑性エラストマ
ー組成物は、熱可塑性樹脂とゴム組成物とを素練りしな
がらゴムの加硫を進行させる、いわば、動的に加硫を進
行させる動的加硫(Dynamic CureまたはDynamic Vulcan
ization )により製造される熱可塑性エラストマー組成
物である。このような製法を利用することにより、得ら
れた熱可塑性エラストマー組成物は、少なくとも一部が
連続相となる熱可塑性樹脂相に、少なくとも一部が不連
続相となる加硫ゴム相が微細に分散した状態となるた
め、この熱可塑性エラストマー組成物は加硫ゴムと同様
の挙動を示し、かつ、少なくとも連続相が熱可塑性樹脂
相であるため、その成形加工に際しては、熱可塑性樹脂
に準じた加工が可能である。[0014] The thermoplastic elastomer composition produced in this manner is capable of dynamically vulcanizing the rubber while masticating the thermoplastic resin and the rubber composition, that is, dynamically vulcanizing the rubber. Sulfur (Dynamic Cure or Dynamic Vulcan
ization). By utilizing such a manufacturing method, the obtained thermoplastic elastomer composition has a thermoplastic resin phase in which at least a part is a continuous phase, and a vulcanized rubber phase in which at least a part is a discontinuous phase is finely divided. Because it is in a dispersed state, this thermoplastic elastomer composition exhibits the same behavior as the vulcanized rubber, and since at least the continuous phase is a thermoplastic resin phase, at the time of its molding processing, it conforms to the thermoplastic resin. Processing is possible.
【0015】本発明においてポリエチレンまたはαオレ
フィン−エチレン共重合体はPEとの熱融着を担保する
ための必須の構成成分である。本発明で用いるポリエチ
レンまたはαオレフィン−エチレン共重合体は、Mw
(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)≦4.0で
あり、さらに1.5≦Mw/Mn≦3.0であるのが好
ましい。Mw/Mnが4.0超であるとポリエチレンま
たはαオレフィン−エチレン共重合体の分布が大きく、
このため、低温から材料が融解しはじめるためにこれを
含有する熱可塑性エラストマー組成物よりなるシートは
高温(80℃)での強度が充分でない。密度は、0.9
1(g/cm3 )以上であり、0.92〜0.94(g
/cm3 )であるのが好ましい。密度が0.91(g/
cm3 )未満であるポリエチレンまたはαオレフィン−
エチレン共重合体は、結晶化度が小さいため、材料の強
度が小さく、これを含有した熱可塑性エラストマー組成
物よりなるシートも引っ張り強度、引き裂き強度等が低
下してしまうのである。また、αオレフィンとしては、
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、1−テトラデセン、1−オクタデセンなどが挙げ
られる。このうち1−ヘキセン、1−オクテン等が好ま
しく、共重合体のαオレフィン量は0〜30重量%、好
ましくは2〜10重量%である。このようなポリエチレ
ンまたはαオレフィン−エチレン共重合体としてはメタ
ロセン触媒を用いて重合されたものが好ましい。メタロ
セン触媒を用いて重合されたポリエチレンまたはαオレ
フィン−エチレン共重合体は分子量分布が狭く、均質で
あるという特性を有する。従来HDPEシートとの熱融
着を可能にするために通常のPEを配合すると、PEの
分子量のばらつきによる低分子量のPEの混在に起因
し、高温下におけるシートの強度が低下してしまうとい
う問題が生じていたが、本発明では特定のポリエチレン
またはαオレフィン−エチレン共重合体を用いることに
より、得られるシートの熱による材料強度の低下を抑え
ることができる。また、分子量の均質性から、シート接
合時には、極めて均一に融解し、このため接合時の作業
性、接合部位の品質、安定性も高まる。本発明の熱可塑
性エラストマー組成物におけるポリエチレンまたはαオ
レフィン−エチレン共重合体の配合量は前記熱可塑性エ
ラストマー100重量部に対して、5〜100重量部で
あり、好ましくは20〜80重量部である。ポリエチレ
ンまたはαオレフィン−エチレン共重合体の配合量が1
00重量部を超えると常温でのシート強度が低下してし
まい、5重量部未満であるとHDPEシートに対して熱
融着できないからである。In the present invention, polyethylene or an α-olefin-ethylene copolymer is an essential component for ensuring heat fusion with PE. The polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer used in the present invention has a Mw of
(Weight average molecular weight) / Mn (number average molecular weight) ≦ 4.0, and preferably 1.5 ≦ Mw / Mn ≦ 3.0. When Mw / Mn is more than 4.0, the distribution of polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer is large,
For this reason, since the material starts to melt from a low temperature, a sheet made of the thermoplastic elastomer composition containing the material has insufficient strength at a high temperature (80 ° C.). The density is 0.9
1 (g / cm 3 ) or more and 0.92 to 0.94 (g
/ Cm 3 ). The density is 0.91 (g /
cm 3 ) less than polyethylene or α-olefin
Since the ethylene copolymer has low crystallinity, the strength of the material is low, and the sheet made of the thermoplastic elastomer composition containing the ethylene copolymer also has low tensile strength and tear strength. As the α-olefin,
Examples thereof include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, and 1-octadecene. Among them, 1-hexene, 1-octene and the like are preferable, and the α-olefin content of the copolymer is 0 to 30% by weight, preferably 2 to 10% by weight. As such polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer, those polymerized using a metallocene catalyst are preferable. Polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer polymerized using a metallocene catalyst has a narrow molecular weight distribution and is homogeneous. When conventional PE is blended to enable thermal fusion with the conventional HDPE sheet, the strength of the sheet at high temperatures is reduced due to the mixture of low molecular weight PE due to the variation in PE molecular weight. However, in the present invention, by using a specific polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer, a decrease in the material strength due to heat of the obtained sheet can be suppressed. In addition, due to the homogeneity of the molecular weight, the sheet is extremely uniformly melted at the time of sheet joining, so that the workability at the time of joining, the quality and stability of the joining portion are also enhanced. The amount of the polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer in the thermoplastic elastomer composition of the present invention is 5 to 100 parts by weight, preferably 20 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic elastomer. . When the blending amount of polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer is 1
If the amount is more than 00 parts by weight, the sheet strength at room temperature is reduced. If the amount is less than 5 parts by weight, the sheet cannot be heat-fused to the HDPE sheet.
【0016】本発明の熱可塑性エラストマー組成物は上
記熱可塑性エラストマーとポリエチレン又はαオレフィ
ン−エチレン共重合体、および必要に応じて充填剤等
を、バンバリーミキサー、1軸または2軸押出機、ミキ
シングロール、ニーダー、連続ミキサー等を用いて、1
80〜220℃で、0.5〜5分間混練することにより
得られる。なお、この際、必要に応じて充填剤、酸化防
止剤、帯電防止剤、錆害防止剤、相溶化剤、着色剤、紫
外線吸収剤、滑剤などの加工助剤、それらの分散剤等を
加えてもよい。また、本発明においてポリエチレンまた
はαオレフィン−エチレン共重合体は前記熱可塑性エラ
ストマーの動的加硫時に添加しても良く、その添加時は
特に限定されない。The thermoplastic elastomer composition of the present invention comprises the above-mentioned thermoplastic elastomer, polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer and, if necessary, a filler, etc., using a Banbury mixer, a single-screw or twin-screw extruder, a mixing roll. , Kneader, continuous mixer, etc.
It is obtained by kneading at 80 to 220 ° C for 0.5 to 5 minutes. At this time, if necessary, a filler, an antioxidant, an antistatic agent, a rust inhibitor, a compatibilizer, a colorant, an ultraviolet absorber, a processing aid such as a lubricant, and a dispersant thereof are added. You may. Further, in the present invention, polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer may be added at the time of dynamic vulcanization of the thermoplastic elastomer, and the time of addition is not particularly limited.
【0017】特に、耐候性が要求される屋外シート等の
用途では、本発明の熱可塑性エラストマー組成物にカー
ボンブラックを添加してもよい。カーボンブラックを含
有することにより長期耐候性に優れる熱可塑性エラスト
マー組成物を得ることができる。カーボンブラックはE
PDM中に存在してもPPまたはポリエチレン、αオレ
フィン−エチレン共重合体中に存在しても、両方に存在
してもよいが、EPDM、PPおよびエチレン共重合体
の総重量100重量部に対して0.5〜200重量部添
加することが好ましい。In particular, in applications such as outdoor sheets requiring weather resistance, carbon black may be added to the thermoplastic elastomer composition of the present invention. By containing carbon black, a thermoplastic elastomer composition having excellent long-term weather resistance can be obtained. Carbon black is E
It may be present in PDM or PP or polyethylene, α-olefin-ethylene copolymer, or both, but based on 100 parts by weight of the total weight of EPDM, PP and ethylene copolymer. It is preferable to add 0.5 to 200 parts by weight.
【0018】また、本発明の熱可塑性エラストマー組成
物に軟化剤および/または可塑剤を添加すると、エラス
トマーの柔軟性を向上させることができるので好まし
く、シートにするのに好ましい。EPDM中に添加する
場合は、相溶性の点からパラフィン系オイル、特に耐熱
性を有するパラフィン系オイル等が好適に挙げられる。
添加量はEPDM100重量部に対して50〜150重
量部であるのが好ましい。It is preferable to add a softening agent and / or a plasticizer to the thermoplastic elastomer composition of the present invention since the flexibility of the elastomer can be improved, and it is preferable to form a sheet. When added to EPDM, paraffin-based oils, especially paraffin-based oils having heat resistance, are preferably used from the viewpoint of compatibility.
The addition amount is preferably 50 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of EPDM.
【0019】本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、
柔軟性、高温下における破壊強度に優れており、ベル
ト、ロール、型物、ホース、チューブ、電線、ケーブ
ル、建築用資材、土木用資材、農業用、建築用や土木用
などのシート又はフィルム、包装フィルム等に使用する
ことができる。特に廃棄物処理場用の遮水シート、また
はビルの屋上やトンネル工法などに使用される防水シー
トに好適に用いられる。The thermoplastic elastomer composition of the present invention comprises:
Excellent in flexibility, breaking strength under high temperature, belts, rolls, molds, hoses, tubes, electric wires, cables, construction materials, civil engineering materials, agricultural, sheets and films for construction and civil engineering, It can be used for packaging films and the like. In particular, it is suitably used as a waterproof sheet for a waste disposal site, or a waterproof sheet used for a rooftop of a building or a tunnel construction method.
【0020】本発明のシートは常用のシートの成形法に
より得ることができる。例えば、ペレット化した本発明
の熱可塑性エラストマー組成物をTダイ押出機、あるい
はカレンダ成形機、ブロー成形機やインフレーション成
形機等により所望の形状のシートに成形することができ
る。本発明のシートは単独で用いても良いが、必要に応
じて施工現場で熱融着等によりその端部を各種シートと
接合され使用される。本発明のシートは低温から高温に
わたる広い範囲で充分な強度を示し、ビルの屋上の防
水、産業廃棄物処理場の防水、その他の土木工事全般の
防水施工用に使用することができる。The sheet of the present invention can be obtained by a conventional sheet forming method. For example, the pelletized thermoplastic elastomer composition of the present invention can be formed into a sheet having a desired shape by a T-die extruder, a calendar molding machine, a blow molding machine, an inflation molding machine, or the like. The sheet of the present invention may be used alone, but if necessary, its end is joined to various sheets at the construction site by heat fusion or the like. The sheet of the present invention exhibits sufficient strength in a wide range from low to high temperatures, and can be used for waterproofing rooftops of buildings, waterproofing of industrial waste disposal sites, and other general civil engineering works.
【0021】[0021]
【実施例】<熱可塑性エラストマー組成物の調製>下記
表1に示す配合に従って、EPDM、オイル、カーボン
ブラックを密閉式のバンバリーミキサーに投入し、10
0℃、5分間混練してエラストマー成分を調製した。そ
の後、エラストマー成分をゴム用ペレタイザーでペレッ
ト化した。次いで、PPを、2軸混練機の第1の投入口
に投入して混練し、その後第2の投入口からエラストマ
ー成分を投入し、PP中にエラストマー成分を十分に分
散した。さらに、第3の投入口から加硫系(Zn,ステ
アリン酸、臭素化フェノール)を投入し、混練温度20
0℃、剪断速度1150s-1で動的に加硫せしめた後
に、先端部より、ストランド状に押し出し、このストラ
ンドを水冷・冷却した後に樹脂用ペレタイザーでペレッ
ト化して、熱可塑性エラストマーを調製した。EXAMPLES <Preparation of Thermoplastic Elastomer Composition> EPDM, oil, and carbon black were charged into a closed Banbury mixer in accordance with the composition shown in Table 1 below.
The mixture was kneaded at 0 ° C. for 5 minutes to prepare an elastomer component. Thereafter, the elastomer component was pelletized with a rubber pelletizer. Next, PP was charged into the first input port of the twin-screw kneader and kneaded. Thereafter, the elastomer component was input from the second input port, and the elastomer component was sufficiently dispersed in the PP. Further, a vulcanizing system (Zn, stearic acid, brominated phenol) is charged from the third charging port, and a kneading temperature of 20.
After dynamic vulcanization at 0 ° C. and a shear rate of 1150 s −1 , the strand was extruded from the tip into a strand, and the strand was water-cooled and cooled, and then pelletized with a resin pelletizer to prepare a thermoplastic elastomer.
【0022】 [0022]
【0023】表中の記載は以下のとおりである。なお、
表中の数値は重量部を表す。 PP:MJ170(トクヤマ社製) EPDM:EPT3045(三井石油化学社製) オイル:マシン油22(昭和シェル石油社製) カーボンブラック:シーストV(東海カーボン社製) ZnO:亜鉛華3号(正同化学社製) ステアリン酸:ビーズステアリン酸(日本油脂社製) 臭素化フェノール:タッキロール250−1(田岡化学
社製)The description in the table is as follows. In addition,
The numerical values in the table represent parts by weight. PP: MJ170 (manufactured by Tokuyama) EPDM: EPT3045 (manufactured by Mitsui Petrochemical) Oil: Machine oil 22 (manufactured by Showa Shell Sekiyu KK) Carbon black: Seast V (manufactured by Tokai Carbon) ZnO: Zinc Hua 3 Stearic acid: Bead stearic acid (manufactured by NOF CORPORATION) Brominated phenol: Tackilol 250-1 (manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd.)
【0024】<シートの製造>下記表2に記載のとおり
の配合で、熱可塑性エラストマーと各種PE及びαオレ
フィン−エチレン共重合体をブレンダーで混合し、得ら
れた混合物を単軸混練押出機を使用して、200℃で溶
融し、T型ダイスより厚さ1.5mmのシートに押し出
した。得られたシートを試験片とし以下の評価において
使用した。<Production of Sheet> A thermoplastic elastomer, various PEs and an α-olefin-ethylene copolymer were mixed in a blender as shown in Table 2 below using a blender, and the resulting mixture was mixed in a single-screw kneading extruder. It was melted at 200 ° C. and extruded from a T-die into a 1.5 mm thick sheet. The obtained sheet was used as a test piece and used in the following evaluation.
【0025】<破壊強度評価>25、−20、80℃の
各温度条件でJIS K6301に準拠して、引っ張り
強さ、破断伸びを測定した。また、同様にJIS K6
301に準拠し20℃の条件で引裂強さを測定した。 <HDPEとの接着強度>表2記載の各シートをHDP
E(S6008G、日本ポリオレフィン社製)製のシー
トと200℃のプレスにて20kg/cm2 の圧力で熱
融着し、JISK6854に準拠して剥離試験を行なっ
た。表中の記載は以下のとおりである。 界面:界面破壊 材料:材料破壊<Evaluation of Breaking Strength> Tensile strength and elongation at break were measured at 25, -20 and 80 ° C. in accordance with JIS K6301. Similarly, JIS K6
The tear strength was measured at 20 ° C. in accordance with No. 301. <Adhesive strength with HDPE> Each sheet described in Table 2 was converted to HDP.
A sheet made of E (S6008G, manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.) was heat-sealed with a 200 ° C. press at a pressure of 20 kg / cm 2 , and a peel test was performed in accordance with JIS K6854. The description in the table is as follows. Interface: Interface fracture Material: Material fracture
【0026】<劣化試験>JIS A6008に準拠
し、以下の劣化試験を実施した。 熱劣化試験:80℃、168時間加熱処理により劣化
させた後、上記のとおりJIS K6301に準拠し、
引っ張り強さ、破断伸びを測定し、試験前と比較し、そ
の保持率を測定した。 耐候性試験:JIS A6008に準拠して、サンシ
ャイン・ウェザオメータによる促進曝露試験(条件:6
3℃×1000時間、スプレーサイクル120分中18
分)の処理を行なった後JIS K6301に準拠し、
引っ張り強さ、破断伸びを測定し、試験前と比較し、そ
の保持率を測定した。 アルカリ劣化試験:20℃の水酸化カルシウム飽和溶
液に168時間浸漬することにより劣化させた後、JI
S K6301に準拠し、引っ張り強さ、破断伸びを測
定し、試験前と比較し、その保持率を測定した。 オゾン劣化試験:オゾン濃度75pphm、温度40
℃により劣化させた後、JIS K6301に準拠し、
引っ張り強さ、破断伸びを測定し、試験前と比較し、そ
の保持率を測定した。<Deterioration test> The following degradation test was performed in accordance with JIS A6008. Thermal degradation test: After degradation by heat treatment at 80 ° C. for 168 hours, in accordance with JIS K6301 as described above,
The tensile strength and elongation at break were measured and compared with those before the test, and the retention was measured. Weather resistance test: Accelerated exposure test with sunshine weatherometer according to JIS A6008 (conditions: 6
3 ° C x 1000 hours, 18 out of 120 minutes spray cycle
Minutes) and then conforms to JIS K6301,
The tensile strength and elongation at break were measured and compared with those before the test, and the retention was measured. Alkali degradation test: After immersion in a saturated solution of calcium hydroxide at 20 ° C. for 168 hours, JI
According to SK6301, the tensile strength and the elongation at break were measured and compared with those before the test, and the retention was measured. Ozone deterioration test: ozone concentration 75 pphm, temperature 40
After deteriorating by ℃, according to JIS K6301,
The tensile strength and elongation at break were measured and compared with those before the test, and the retention was measured.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【0028】表中の記載は以下のとおりである。なお、
表中の数値は特に断りのない限り重量部を表す。 熱可塑性エラストマー3:サントプレン101−64
(アドバンストエラストマーシステムズ社製) αオレフィン−エチレン共重合体(メタロセン触媒使
用):エリート樹脂5100(ダウケミカル社製)、M
w/Mn=2.9、密度0.92(g/cm3 )(オク
テン−エチレン共重合体、メタロセン触媒使用) HDPE:S6008G(日本ポリオレフィン社製)、
Mw/Mn=4.8、密度0.95(g/cm3 ) αオレフィン−エチレン共重合体:S6008G(日本
ポリオレフィン社製)、Mw/Mn=4.8、密度0.
91(g/cm3 )(ブテン−エチレン共重合体)The description in the table is as follows. In addition,
The numerical values in the table represent parts by weight unless otherwise specified. Thermoplastic elastomer 3: Santoprene 101-64
(Advanced Elastomer Systems Co., Ltd.) α-olefin-ethylene copolymer (using metallocene catalyst): Elite resin 5100 (manufactured by Dow Chemical Company), M
w / Mn = 2.9, density 0.92 (g / cm 3 ) (octene-ethylene copolymer, using metallocene catalyst) HDPE: S6008G (manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.),
Mw / Mn = 4.8, density 0.95 (g / cm 3 ) α-olefin-ethylene copolymer: S6008G (manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.), Mw / Mn = 4.8, density 0.
91 (g / cm 3 ) (butene-ethylene copolymer)
【0029】比較例1よりPEまたはαオレフィン−エ
チレン共重合体を配合しないと、HDPEと熱融着させ
ることができなかった。比較例2より分子量分布が狭い
αオレフィン−エチレン共重合体でも配合量が多過ぎる
と常温での強度が上がらなかった。比較例3、4より分
子量分布の広いポリエチレンまたはαオレフィン−エチ
レン共重合体を配合すると高温での強度が充分でないこ
とが分かった。従って、メタロセン触媒によって合成さ
れたような分子量分布の狭いポリエチレン又はαオレフ
ィン−エチレン共重合体をPP/EPDMからなる熱可
塑性エラストマーに混合すれば耐熱性が高く、かつ、H
PDEとの接合強度の高い熱可塑性エラストマー組成物
が得られ、この組成物を用いたシートは産業廃棄物処理
場等で、使い勝手が良く、信頼性が高いシートとして用
いることができる。From Comparative Example 1, unless PE or α-olefin-ethylene copolymer was blended, heat fusion with HDPE could not be performed. Even in the case of the α-olefin-ethylene copolymer having a narrower molecular weight distribution than that of Comparative Example 2, if the blending amount was too large, the strength at ordinary temperature did not increase. Compared with Comparative Examples 3 and 4, it was found that when polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer having a wider molecular weight distribution was blended, the strength at high temperatures was not sufficient. Therefore, if a polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer having a narrow molecular weight distribution as synthesized by a metallocene catalyst is mixed with a thermoplastic elastomer made of PP / EPDM, heat resistance is high and H
A thermoplastic elastomer composition having high bonding strength with PDE is obtained, and a sheet using this composition can be used as an easily usable and highly reliable sheet in an industrial waste treatment plant or the like.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明により高温下における強度に優
れ、HDPEとの接着性にも優れたαオレフィン−エチ
レン共重合体含有熱可塑性エラストマー組成物および該
エラストマー組成物からなる防水シートを提供すること
ができる。According to the present invention, there is provided a thermoplastic elastomer composition containing an α-olefin-ethylene copolymer which has excellent strength at high temperatures and excellent adhesion to HDPE, and a waterproof sheet comprising the elastomer composition. Can be.
Claims (3)
M)とポリプロピレン系樹脂(PP)をEPDM/PP
(重量比)が30/70〜70/30で含む熱可塑性エ
ラストマー100重量部に対して、Mw/Mn≦4.0
かつ密度0.91(g/cm 3 )以上であるポリエチレ
ンまたはαオレフィン−エチレン共重合体を5〜100
重量部含有する熱可塑性エラストマー組成物。An ethylene-propylene copolymer rubber (EPD)
M) and polypropylene resin (PP) by EPDM / PP
(Weight ratio) 30 / 70-70 / 30
Mw / Mn ≦ 4.0 with respect to 100 parts by weight of the lastmer.
And a density of 0.91 (g / cm Three) Polyethylene is more than
Or α-olefin-ethylene copolymer in 5-100
A thermoplastic elastomer composition containing parts by weight.
チレン共重合体がメタロセン触媒を用いて重合されたも
のである請求項1に記載の熱可塑性エラストマー組成
物。2. The thermoplastic elastomer composition according to claim 1, wherein said polyethylene or α-olefin-ethylene copolymer is polymerized using a metallocene catalyst.
トマー組成物からなる防水シート。3. A waterproof sheet comprising the thermoplastic elastomer composition according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30242297A JPH11140248A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Thermoplastic elastomer composition and sheet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30242297A JPH11140248A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Thermoplastic elastomer composition and sheet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11140248A true JPH11140248A (en) | 1999-05-25 |
Family
ID=17908737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30242297A Withdrawn JPH11140248A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Thermoplastic elastomer composition and sheet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11140248A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR980009364A (en) * | 1996-07-16 | 1998-04-30 | 조규향 | Thermoplastic polyolefin resin composition having high rigidity and high rigidity |
JP2007504314A (en) * | 2003-09-05 | 2007-03-01 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. | Film comprising an ethylene / alpha-olefin copolymer and its use in medical or hygiene applications |
JP2009149855A (en) * | 2007-11-28 | 2009-07-09 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Thermoplastic elastomer composition, composite molded body and weather strip |
US7964670B2 (en) | 2003-09-05 | 2011-06-21 | Teknor Apex Company | Film comprising an ethylene/alpha-olefin copolymer and its use in medical or hygienic applications |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP30242297A patent/JPH11140248A/en not_active Withdrawn
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JP4869931B2 (en) * | 2003-09-05 | 2012-02-08 | テクノア エイペックス カンパニー | Film comprising an ethylene / alpha-olefin copolymer and its use in medical or hygiene applications |
JP2009149855A (en) * | 2007-11-28 | 2009-07-09 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Thermoplastic elastomer composition, composite molded body and weather strip |
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