JPH04264149A - thermoplastic blend composition - Google Patents

thermoplastic blend composition

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JPH04264149A
JPH04264149A JP2607291A JP2607291A JPH04264149A JP H04264149 A JPH04264149 A JP H04264149A JP 2607291 A JP2607291 A JP 2607291A JP 2607291 A JP2607291 A JP 2607291A JP H04264149 A JPH04264149 A JP H04264149A
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JP
Japan
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parts
weight
pts
blend
density
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JP2607291A
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Japanese (ja)
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Masami Tanmachi
正美 反町
Etsuo Fukuchi
悦夫 福地
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a thermoplastic blend composition satisfying the JIS standards regarding vulcanized rubber and improved in heat weldability by adding carbon black to a blend comprising an ethylene/propylene/diene terpolymer, high-density PE and low-density PE. CONSTITUTION:A blend is obtained by mixing and kneading 100 pts.wt. ethylene/ propylene/diene terpolymer of an iodine value of 15-20 and a Mooney viscosity of 30-80 with 20-100 pts.wt. high-density PE and 30-150 pts.wt. low-density PE. 50-250 pts.wt. carbon black (e.g. furnace black) of a mean particle diameter of 60mum is added to 100 pts.wt. this blend to obtain the title composition.

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、熱可塑性ブレンド組成
物に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to thermoplastic blend compositions.

【0002】0002

【従来の技術】一般に、ゴム製品は、加硫等の化学架橋
による三次元鎖であるため熱可塑性を示さない。これに
対し、熱可塑性エラストマーは、高温加工時には熱可塑
性を示すと同時に、常温ではゴム弾性,高強度を示すも
のである。構造的にはゴムの架橋点に相当するハードセ
グメントとゴム的性質を持つソフトセグメントよりなる
二相構造になっている。高温加工時には、ハードセグメ
ントの凍結が融け、全体として熱可塑性を示し、常温に
もどった段階で再びハードセグメントが凍結して架橋点
の役割を示すものである。約20年前に熱可塑性エラス
トマー(TPE)が初めて世に出て以来、各種の熱可塑
性エラストマーが開発されてきた。これらの中でオレフ
ィン系TPEは安価で比較的バランスのとれた特性を有
していることから多く用いられている。
2. Description of the Related Art Generally, rubber products do not exhibit thermoplasticity because they are three-dimensional chains created by chemical crosslinking such as vulcanization. On the other hand, thermoplastic elastomers exhibit thermoplasticity when processed at high temperatures, and at the same time exhibit rubber elasticity and high strength at room temperatures. Structurally, it has a two-phase structure consisting of hard segments that correspond to rubber crosslinking points and soft segments that have rubber-like properties. During high-temperature processing, the frozen hard segments thaw, exhibiting thermoplasticity as a whole, and when the temperature returns to room temperature, the hard segments freeze again and act as crosslinking points. Since thermoplastic elastomers (TPE) were first introduced to the world about 20 years ago, various types of thermoplastic elastomers have been developed. Among these, olefinic TPEs are widely used because they are inexpensive and have relatively well-balanced properties.

【0003】このオレフィン系TPEは、エチレン・プ
ロピレン・ジエンターポリマ(EPDM)をゴム成分と
しポリオレフィン樹脂とのポリマーアロイである。中で
もエチレン・プロピレン・ジエンターポリマ(EPDM
)とポリプロピレン(PP)とからなるグレードが多く
開発されている。
[0003] This olefin-based TPE is a polymer alloy containing ethylene-propylene-dienterpolymer (EPDM) as a rubber component and a polyolefin resin. Among them, ethylene propylene dienterpolymer (EPDM)
) and polypropylene (PP) have been developed.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】前述のように、一般ゴ
ム製品は熱可塑性を示さないことから、これらで製造さ
れたシート類を互いに貼り合わせる場合、熱による溶着
は不可能である。そのため、接着剤で接着させる工法が
とられている。この場合、接着剤を多量に用いなければ
ならないと共に、必ずしも長期的に接着性を保持できる
とも限らず問題であった。
As mentioned above, general rubber products do not exhibit thermoplasticity, and therefore, when sheets made of these products are bonded together, thermal welding is impossible. Therefore, a method of bonding with adhesive is used. In this case, it is necessary to use a large amount of adhesive, and it is not always possible to maintain adhesiveness over a long period of time, which is a problem.

【0005】また、市販のオレフィン系熱可塑性エラス
トマーは、各種のポリマーのブレンドによりなるため、
ポリマーの配合によってはJIS  A−6008「合
成高分子ルーフィング」の加硫ゴム系規格(JIS規格
)を満足することができないことがある。
[0005] Also, commercially available olefin thermoplastic elastomers are made of blends of various polymers, so
Depending on the blend of polymers, it may not be possible to satisfy the vulcanized rubber standards (JIS standards) of JIS A-6008 "Synthetic polymer roofing."

【0006】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を解決し、良好な熱溶着性を有すると共に、JIS規
格を満足することができる熱可塑性ブレンド組成物を提
供することにある。
An object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above and to provide a thermoplastic blend composition that has good heat weldability and can satisfy JIS standards.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、熱可塑性
エラストマーに関する知見を基に、良好な熱溶着性を有
すると共に、JIS規格を満足することができる熱可塑
性ブレンド組成物を得るために種々の研究開発を実施し
た結果、ポリオレフィン樹脂として高密度ポリエチレン
と低密度ポリエチレンとを併用すること及びカーボンブ
ラックを添加することに着目し、それらの混和量を特定
したのである。
[Means for Solving the Problems] Based on the knowledge regarding thermoplastic elastomers, the present inventors aimed to obtain a thermoplastic blend composition that has good heat weldability and can satisfy JIS standards. As a result of various research and development efforts, they focused on the combined use of high-density polyethylene and low-density polyethylene as polyolefin resins and the addition of carbon black, and determined the amount of these to be mixed.

【0008】すなわち、本発明の熱可塑性ブレンド組成
物は、エチレン・プロピレン・ジエンターポリマ(EP
DM) 100重量部に対して高密度ポリエチレン20
〜100 重量部と低密度ポリエチレン30〜150重
量部をそれぞれ混和したブレンド物 100重量部に対
して、カーボンブラックを50〜250 重量部添加し
てなるものである。
That is, the thermoplastic blend composition of the present invention is composed of ethylene propylene dienterpolymer (EP
DM) High density polyethylene 20 to 100 parts by weight
50 to 250 parts by weight of carbon black is added to 100 parts by weight of a blend obtained by mixing ~100 parts by weight and 30 to 150 parts by weight of low density polyethylene.

【0009】本発明においてエチレン・プロピレン・ジ
エンターポリマ(EPDM)としては、第三成分の種類
としてエチリデンノルボーネン、ジシクロペンタジエン
、1,4−ヘキサジエンのいずれでもよく、第三成分の
含有量を示すヨウ素価としては15〜20の範囲が望ま
しい。また、ムーニ粘度(ML1+4 ,100℃)も
特に規定しないが30〜80の範囲が加工上良好である
In the present invention, the ethylene propylene diene terpolymer (EPDM) may be any of ethylidenenorbornene, dicyclopentadiene, and 1,4-hexadiene as the third component, and the content of the third component may be The iodine value shown is preferably in the range of 15 to 20. The Mooney viscosity (ML1+4, 100°C) is also not particularly specified, but a range of 30 to 80 is favorable for processing.

【0010】高密度ポリエチレン(HDPE)及び低密
度ポリエチレン(LDPE)も特に規定しないが、メル
トインデックス(MI)が比較的大きいものを選択する
方が好ましい。これは、MIが小さくなると問題になる
程度ではないが、接着性がやや低下する傾向が見られる
からである。これらHDPE及びLDPEの混和量は、
EPDM 100重量部に対して、HDPEが20〜1
00 重量部、LDPEが30〜150 重量部とする
必要があり、混和量が規定範囲未満では引張強度が低く
、規定範囲を越えるとゴム弾性が失われる。
Although high-density polyethylene (HDPE) and low-density polyethylene (LDPE) are not particularly specified, it is preferable to select one having a relatively large melt index (MI). This is because when the MI becomes smaller, the adhesiveness tends to decrease slightly, although this is not a problem. The mixing amount of these HDPE and LDPE is
HDPE is 20 to 1 part by weight for 100 parts by weight of EPDM.
00 parts by weight and 30 to 150 parts by weight of LDPE. If the amount mixed is less than the specified range, the tensile strength will be low, and if it exceeds the specified range, the rubber elasticity will be lost.

【0011】カーボンブラックとしては、ファーネスブ
ラックやサーマルブラックが適しており、この例として
は、SRF,SRF−LM,SRF−LS,GPF等の
ファーネスブラックやFT,MT等のサーマルブラック
が挙げられる。このカーボンブラックの添加量は、EP
DMにHDPEとLDPEとを混和したブレンド物 1
00重量部に対して、50〜250 重量部とする必要
があり、添加量が規定範囲以外ではJIS規格を満足し
ない。また、カーボンブラックは、その平均粒径が60
mμ以上のものが好ましく、粒径が60mμ以下では、
補強性が強く初期の伸びを低下させる。
Suitable carbon blacks include furnace blacks and thermal blacks, such as furnace blacks such as SRF, SRF-LM, SRF-LS, and GPF, and thermal blacks such as FT and MT. The amount of carbon black added is
Blend of DM mixed with HDPE and LDPE 1
00 parts by weight, it is necessary to set the amount to 50 to 250 parts by weight, and if the amount added is outside the specified range, it will not satisfy the JIS standard. In addition, carbon black has an average particle size of 60
A particle size of mμ or more is preferable, and if the particle size is 60 mμ or less,
It has strong reinforcing properties and reduces initial elongation.

【0012】従って、エチレン・プロピレン・ジエンタ
ーポリマ(EPDM)100重量部に対して高密度ポリ
エチレン20〜100 重量部と低密度ポリエチレン3
0〜150 重量部をそれぞれ混和し、そのEPDMの
みを動的加硫したブレンド物 100重量部に対して、
カーボンブラックを50〜250 重量部添加すること
により、良好な熱溶着性を有すると共に、JIS規格を
満足することができる熱可塑性ブレンド組成物を得るこ
とが可能となる。
Therefore, for 100 parts by weight of ethylene propylene dienterpolymer (EPDM), 20 to 100 parts by weight of high density polyethylene and 3 parts by weight of low density polyethylene are used.
For 100 parts by weight of a blend obtained by mixing 0 to 150 parts by weight and dynamically vulcanizing only the EPDM,
By adding 50 to 250 parts by weight of carbon black, it becomes possible to obtain a thermoplastic blend composition that has good thermal weldability and can satisfy JIS standards.

【0013】EPDMの加硫についてはイオウ系による
動的加硫を行う(混練時に加硫剤を投入し、加硫EPゴ
ムをミクロ分散させる)。
Vulcanization of EPDM is performed by dynamic vulcanization using a sulfur system (a vulcanizing agent is added during kneading to microdisperse the vulcanized EP rubber).

【0014】本発明では、上記配合以外でも必要に応じ
、酸化防止剤、滑剤、可塑剤、着色剤、充填剤等を適宜
添加してもよい。
In the present invention, antioxidants, lubricants, plasticizers, colorants, fillers, etc. may be added as appropriate in addition to the above-mentioned formulations.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と参照しなが
ら説明する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to comparative examples.

【0016】表2の実施例1〜4及び比較例1〜8の各
欄に示すような配合に従って、各種成分の配合剤全てを
B型バンバリミキサに投入して混練し、その後、 18
0℃に保持してさらに5分間混練を続け、加硫反応を行
った。バンバリ混練後、 170℃の温度に保持した6
インチロールでシート状とした。さらに 180℃で1
0分プレスし、1mm厚のシートに成形し、これらを試
料とした。
According to the formulations shown in the respective columns of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8 in Table 2, all the formulations of various components were put into a B-type Banbury mixer and kneaded, and then 18
The mixture was kept at 0° C. and kneading was continued for an additional 5 minutes to perform a vulcanization reaction. After Banbari kneading, the temperature was maintained at 170℃ 6
It was made into a sheet using an inch roll. Furthermore, 1 at 180℃
It was pressed for 0 minutes and formed into a 1 mm thick sheet, which was used as a sample.

【0017】これらの試料を引張特性及び接着強度につ
いて試験を行い、その結果を表2の下欄に示す。
These samples were tested for tensile properties and adhesive strength, and the results are shown in the lower column of Table 2.

【0018】なお、評価のための各試験は次のように行
った。ただし、熱融着性試験用試料は、それぞれの配合
組成同志のシートをライスター(ドライヤーのように熱
風を送る装置)を用い、シートを溶融させると同時に小
型ロールを押し付け接着させた。
[0018] Each test for evaluation was conducted as follows. However, for the heat-fusion test samples, sheets with the same composition were melted using a Leister (a device that blows hot air like a dryer), and at the same time a small roll was pressed to adhere them.

【0019】引張特性:温度20℃の恒温室に1日放置
後、ダンベル3号で打ち抜き、ショッパ型引張試験機を
用い、 200mm/minの速度で測定した。
Tensile properties: After being left in a constant temperature room at a temperature of 20° C. for one day, it was punched out using a No. 3 dumbbell and measured using a Schopper type tensile tester at a speed of 200 mm/min.

【0020】接着強度(熱溶着性):15mm幅の試料
を上記と同様ショッパ型引張試験機を用い、50mm/
minの速度でT字型に引張り剥離せずに破断した場合
を良(○)とした。
Adhesive strength (thermal weldability): A sample with a width of 15 mm was tested using a Schopper type tensile tester as above, and was tested at 50 mm/
A case where the film was broken without being pulled off in a T-shape at a speed of min. min was evaluated as good (◯).

【0021】JIS  A−6008「合成高分子ルー
フィング」の加硫ゴムの主な規格値を表1に示す。
Table 1 shows the main specification values for vulcanized rubber according to JIS A-6008 "Synthetic polymer roofing."

【0022】[0022]

【表1】[Table 1]

【0023】[0023]

【表2】[Table 2]

【0024】表2に示される結果からも明らかな通り、
本発明の組成物を用いた実施例1〜5の試料は、熱溶着
性に優れ、いずれも各特性とも規格を満足している。こ
れに対して、高密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレ
ンの混和量が規定範囲以外である比較例1〜4は、−2
0℃の引張強さあるいは60℃の引張強さが規格を満足
していない。また、カーボンブラックが添加されていな
い比較例5は、−20℃と60℃の引張強さが規格を満
足せず、カーボンブラックの添加量が規定範囲を越えて
いる比較例6は、−20℃及び20℃の伸びが少なく、
粒径が60mμより細かいカーボンブラック(HAF:
26〜30mμ)を用いた比較例7は、20℃の伸びが
規格を満足しないと共に−20℃の引張強さも大きい。 さらに、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンの代
りにポリプロピレン(PP)を添加した比較例8は、熱
溶着性に劣っていた。
As is clear from the results shown in Table 2,
The samples of Examples 1 to 5 using the compositions of the present invention had excellent heat weldability, and all of them satisfied the specifications for each property. On the other hand, Comparative Examples 1 to 4, in which the amount of high-density polyethylene and low-density polyethylene mixed was outside the specified range, were -2
The tensile strength at 0°C or the tensile strength at 60°C does not meet the specifications. Furthermore, in Comparative Example 5, in which no carbon black was added, the tensile strength at -20°C and 60°C did not meet the specifications, and in Comparative Example 6, in which the amount of carbon black added exceeded the specified range, -20°C and 60°C tensile strength did not meet the specifications. ℃ and 20℃ elongation is small,
Carbon black (HAF:
In Comparative Example 7 using 26 to 30 mμ), the elongation at 20°C does not satisfy the specification and the tensile strength at -20°C is also large. Furthermore, Comparative Example 8 in which polypropylene (PP) was added instead of high-density polyethylene and low-density polyethylene had poor thermal weldability.

【0025】したがって、エチレン・プロピレン・ジエ
ンターポリマ(EPDM)に高密度ポリエチレンと低密
度ポリエチレンとをそれぞれ規定量混和し、これにカー
ボンブラックを規定量添加することにより、熱溶着性に
優れると共に、JIS  A−6008「合成高分子ル
ーフィング」の加硫ゴム系規格を満足する熱可塑性ブレ
ンド組成物が得られることになる。
Therefore, by mixing specified amounts of high-density polyethylene and low-density polyethylene into ethylene-propylene-dienterpolymer (EPDM), and adding a specified amount of carbon black thereto, it is possible to obtain excellent thermal weldability and A thermoplastic blend composition that satisfies the vulcanized rubber standards of JIS A-6008 "Synthetic polymer roofing" will be obtained.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、良好な熱
溶着性を有すると共に、JIS  A−6008「合成
高分子ルーフィング」の加硫ゴム系規格を満足できる熱
可塑性ブレンド組成物が得られるという優れた効果を発
揮する。
[Effects of the Invention] In summary, according to the present invention, a thermoplastic blend composition can be obtained which has good thermal weldability and can satisfy the vulcanized rubber standards of JIS A-6008 "Synthetic polymer roofing". Demonstrates excellent effects.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  エチレン・プロピレン・ジエンターポ
リマ(EPDM) 100重量部に対して高密度ポリエ
チレン20〜100 重量部と低密度ポリエチレン30
〜150 重量部をそれぞれ混和したブレンド物 10
0重量部に対して、カーボンブラックを50〜250 
重量部添加することを特徴とする熱可塑性ブレンド組成
物。
Claim 1: 20 to 100 parts by weight of high-density polyethylene and 30 parts by weight of low-density polyethylene per 100 parts by weight of ethylene propylene dienterpolymer (EPDM)
~150 parts by weight of each blend 10
50 to 250 parts of carbon black to 0 parts by weight
A thermoplastic blend composition characterized in that parts by weight are added.
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