(57)【要約】【課題】耐衝撃性および曲げ弾性率に優れ、コンクリートの色調を有する低コストで環境に優しい樹脂組成物および前記樹脂組成物を成形してなる成形体を得ることを目的とする。【解決手段】ポリエチレン１０〜８５質量％、ポリプロピレン４〜５０質量％およびポリスチレン５〜６０質量％を含有する樹脂１００質量部に対し、スチレン系熱可塑性エラストマー１〜２５質量部および無機物２５〜１２５質量部を含有することを特徴とする樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレン１０〜８５質量％、ポリプロピレン４〜５０質量％およびポリスチレン５〜６０質量％を含有する樹脂１００質量部に対し、スチレン系熱可塑性エラストマー１〜２５質量部および無機物２５〜１２５質量部を含有することを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
前記樹脂が廃棄プラスチックであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、スチレン−エチレン／エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
ＪＩＳ  Ｚ  ８７２９における明度が６５以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記無機物が、酸化チタンを０．７〜２５質量部含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂組成物およびその成形体に関し、詳しくは、優れた耐衝撃性を有し、コンクリートと同等の色調をもつ樹脂組成物およびその成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道の線路脇などに布設されているトラフは、高い強度が要求されることから、通常コンクリート製のものが使用されている。しかし、コンクリート製のものは、重量が重く、取り扱い性の悪いものであった。そこで近年、コンクリートに代えて、樹脂製のトラフの使用が検討されている（例えば特許文献１）。
しかし、特許文献１のトラフでは、廃棄プラスチック単独で成形しており、耐衝撃性や曲げ弾性率に問題があることが明らかとなった。廃棄プラスチックは、通常複数の樹脂が混在している場合が多く、樹脂同士の相溶性が低い場合は、強度に不安がある場合が多い。また、樹脂製のトラフは通常黒色をしている場合が多く、コンクリート製のトラフの色と違いすぎるため、コンクリート製のトラフに近い色調のものが要求されていた。
【特許文献１】特開平１１−２１５６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明者らは、前記問題を解決するために鋭意検討した結果、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンを特定量含有する樹脂に、スチレン系熱可塑性エラストマーおよび無機物を所定量含有させることにより、耐衝撃性および曲げ弾性率に優れた樹脂組成物が得られることを見い出した。本発明はこれらの知見をもとになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、本発明は、
（１）ポリエチレン１０〜８５質量％、ポリプロピレン４〜５０質量％およびポリスチレン５〜６０質量％を含有する樹脂１００質量部に対し、スチレン系熱可塑性エラストマー１〜２５質量部および無機物２５〜１２５質量部を含有することを特徴とする樹脂組成物、
（２）前記樹脂が廃棄プラスチックであることを特徴とする（１）に記載の樹脂組成物、
（３）前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、スチレン−エチレン／エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）であることを特徴とする（１）または（２）に記載の樹脂組成物、
（４）ＪＩＳ  Ｚ  ８７２９における明度が６５以上であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の樹脂組成物、
（５）前記無機物が、酸化チタンを０．７〜２５質量部含有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の樹脂組成物、
（６）（１）〜（５）のいずれか１項に記載の樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形体、
を提供する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の樹脂組成物は、ポリエチレン１０〜８５質量％、ポリプロピレン４〜５０質量％およびポリスチレン５〜６０質量％を含有する樹脂１００質量部にスチレン系熱可塑性エラストマーおよび無機物を所定量配合されているので、耐衝撃性に優れた樹脂組成物である。
また、前記樹脂として廃棄プラスチックを使用することにより、低コストで耐衝撃性に優れ、環境にやさしい樹脂組成物をえることができ、さらに無機物として酸化チタンを所定量含有することにより、耐衝撃性に加えて、耐候性、色調に優れた樹脂組成物を得ることが可能である。
また、スチレン系熱可塑性エラストマーとしてポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン共重合体（ＳＥＥＰＳ）を使用することにより、特に耐衝撃性が優れた樹脂組成物とすることができ、特に、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２９における明度を６５以上とすることにより、コンクリートの色調をもつ樹脂組成物とすることが可能となる。
さらに、本発明の成形体は、本発明の樹脂組成物を成形してなるので、耐衝撃性に優れ、低コストで環境にやさしく、コンクリートの色調を有することも可能であり、美観も優れた成形体である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
まずは本発明の樹脂組成物を詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物は、ポリエチレン１０〜８５質量％、ポリプロピレン４〜５０質量％およびポリスチレン５〜６０質量％を含有する樹脂１００質量部に対し、スチレン系熱可塑性エラストマー１〜２５質量部および無機物２５〜１２５質量部を含有する。
以下、各成分について説明する。
【０００７】
ポリエチレン
本発明のポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレンとαオレフィンとの共重合体などが挙げられる。具体的には例えば、ＮＵＣポリエチレン（商品名、日本ユニカー（株）製）、ＵＢＥポリエチレン（商品名、宇部興産（株）製）などが挙げられる。また、本発明におけるポリエチレンの配合量は、１０〜８５質量％である。
【０００８】
ポリプロピレン
本発明のポリプロピレンとしては、プロピレンの単独重合体やポリプロピレンとα-オレフィンとのブロック、ランダム、グラフト共重合体、またはこれらの混合物などが挙げられる。α-オレフィンとしてはエチレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、4-メチルペンテンなどが挙げられる。具体的には例えば、ＢＣ４Ｌ（商品名、日本ポリケム（株）製）などが挙げられる。また、本発明におけるポリプロピレンの配合量は４〜５０質量％である。
【０００９】
ポリスチレン
本発明のポリスチレンとしては、スチレンの重合体が使用でき、ポリスチレン、ポリ（ｐ−メチルスチレン）、ポリ（ｍ−メチルスチレン）、ポリ（エチルスチレン）、ポリ（ジビニルベンゼン）などがあげられる。具体的には例えば、ＨＦ７７（商品名、PSジャパン（株）製）などが挙げられる。また、本発明におけるポリスチレンの配合量は、５〜６０質量％である。
【００１０】
本発明においては、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンを所定量有する樹脂を使用する。本発明の樹脂としては、本発明の特性を損なわない範囲で他の樹脂成分を含有してもよい。他の樹脂成分としては例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン（メタ）アクリル酸アルキル共重合体などが挙げられる。
【００１１】
また、本発明においては、樹脂として廃棄プラスチックを使用してもよい。廃棄プラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンの少なくとも１種であっても、すべてが廃棄プラスチックでもよい。また、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンのそれぞれ単体を回収してなる廃棄プラスチックを配合して使用してもよいし、すでに廃棄物の回収段階でポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンが混合されており、そのまま減容、ペレット化されている廃棄プラスチックを使用してもよい。すでに廃棄物の回収段階で各樹脂成分が混合されているものとしては、例えば、容器包装リサイクル法に基づいて、一般家庭からでる容器等を回収した廃棄プラスチックなどが挙げられる。
【００１２】
スチレン系熱可塑性エラストマー
本発明のスチレン系熱可塑性エラストマーとは、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン−エチレン／エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）などが挙げられる。このようなものとしては、「ＤＹＮＡＲＯＮ」（商品名、ＪＳＲ（株）製）、「アサプレン」「タフテック」「タフプレン」（商品名、旭化成（株）製）、「クレイトン」（商品名、クレイトンポリマー社製）、「スミフレックス」（商品名、住友ベークライト（株）製）、「セプトン」「ハイブラー」（商品名、クラレ（株）製）などがある。中でもSEBSやSEPS、SEEPSが好ましく、更に好ましくはSEEPSである。
本発明のスチレン系熱可塑性エラストマーの配合量は１〜２５重量％である。配合量が少なすぎると、衝撃強度が低くなり、配合量が多すぎるとコストが高くなり、好ましくない。
【００１３】
無機物
本発明における無機物としてはタルク、炭酸カルシウム、マイカ、シリカ、アルミナ、酸化チタンなどがあげられる。
【００１４】
本発明における無機物の配合量は25〜125重量部であり、好ましくは25〜80重量部である。配合量が少なすぎると曲げ弾性率が低くなり、また製品の収縮率も大きくなる。配合量が多すぎると成形性が悪くなり、衝撃性も低くなる。
【００１５】
本発明においては、無機物として酸化チタンを０．７〜２５質量部配合するのが好ましく、さらに好ましくは１〜２５質量部である。酸化チタンを所定量配合することにより、耐候性を向上させ、色調を調整することが可能となる。本発明の酸化チタンとしては、ルチル型結晶構造を有する酸化チタン（以下、ルチル型酸化チタンと略す）、あるいは、ルチル型酸化チタンとアナターゼ型結晶構造を有する酸化チタン（以下、アナターゼ型酸化チタンと略す）とが含まれているものがある。好ましくはルチル型酸化チタンである。また酸化チタン表面を表面処理剤で処理したものであることが好ましい。ここで、表面処理剤としては、例えば、アルミおよびシリカ、有機シロキサンなどが挙げられる。
【００１６】
本発明の樹脂組成物としては、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２９における明度を６５以上にするのが好ましい。明度を６５以上とすることにより、コンクリートの色調に近い樹脂組成物を得ることができる。前記明度を調整する手段としては、特に限定しないが、例えば、無機物としての酸化チタンの配合により調整することが可能である。
【００１７】
また、本発明においては、無機物として酸化チタンと炭酸カルシウムの併用が耐衝撃性、曲げ弾性率の向上の点で好ましい。炭酸カルシウムとしては、石灰石を粉砕した重質炭酸カルシウムや消石灰に炭酸ガスを吹き込んで合成した沈降性炭酸カルシウムなどが挙げられる。本発明における炭酸カルシウムの平均粒子径は20μm以下が好ましく、さらに好ましくは10μm以下である。
【００１８】
本発明の樹脂組成物は、前記ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンを所定量含有する樹脂にスチレン系熱可塑性エラストマーおよび無機物を配合することにより、耐衝撃性、曲げ弾性率に優れた樹脂組成物とすることが可能である。さらに、無機物として酸化チタンを含有させることにより、コンクリートに近い色調の樹脂組成物を得ることが可能となる。通常、相溶性の低い樹脂同士を混合すると、各樹脂を単独で使用した場合よりも、曲げ弾性率や耐衝撃性に劣る傾向にあるが、本発明においては、ポリエチレン、ポリプロピレンといった極性をもたないポリオレフィン樹脂と、ポリスチレンとが混合されている樹脂に、スチレン系熱可塑性エラストマーを使用することにより、耐衝撃性や曲げ弾性率を向上させる効果が顕著に現れる。特に、無機物として、炭酸カルシウムと酸化チタンを使用した場合に前記特性が大幅に改善される。
特性が大幅に改善される理由は明らかでないが、スチレン系熱可塑性エラストマーが、ポリエチレン、ポリプロピレンとポリスチレンの相互の親和性を高めると同時に、炭酸カルシウム、酸化チタンと各樹脂との結合も向上させるためと考えられる。特性改善の効果は、スチレン系熱可塑性エラストマーがＳＥＥＰＳであるとき、特に顕著に現れる。
【００１９】
本発明の樹脂組成物には、通常樹脂に添加される酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤、また難燃剤である水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウムなどを本発明の特性を損なわない範囲で適宜配合してもよい。
【００２０】
本発明の樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば混練ロール、ニーダー、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー等の混練装置を単独でもしくは組み合わせて使用することが出来る。
【００２１】
本発明の成形体は本発明の樹脂組成物を成形したものであり、その形状は制限されるものではないが、例えば、トラフ、ケーブルダクト、排水溝等が挙げられる。本発明の成形体の成形方法は、成形する物品の種類、形状、サイズ等により適宜選択することができ、例えば、プレス成形、射出成形、圧縮成形および押出成形等が挙げられる。
【００２２】
本発明の樹脂組成物は耐衝撃性、曲げ弾性率にすぐれるため、コンクリート製のトラフと比しても遜色なく、トラフとして使用することが可能である。さらにコンクリート製のトラフと、本発明の樹脂組成物を成形したトラフとを併用した場合であっても、本発明のトラフはコンクリートの色調に近いため、美観を損ねることがない。また本発明のトラフはコンクリートよりも軽量なため設置しやすく、落としても割れないなどハンドリング性もよい。さらに本発明のトラフは、廃棄プラスチックを使用することもできるので、低コストである。よって、本発明の樹脂組成物は特にトラフとして好適に使用することができる。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２４】
なお、使用した材料および混練設備は下記の通りである。
樹脂
〔ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンを含有する廃棄プラスチックス〕
容器包装リサイクル法で回収された一般廃棄プラスチック
廃棄プラスチックＡ（ポリエチレン５０質量％、ポリプロピレン２０質量％、ポリスチレン３０質量％）
廃棄プラスチックＢ（ポリエチレン７０質量％、ポリプロピレン２０質量％、ポリスチレン１０質量％）
〔ポリエチレン〕
ＬＤＰＥ  ＮＵＣ９０６０（商品名、日本ユニカ（株）製）
〔ポリプロピレン〕
ＰＰ  ＢＣ４Ｌ（商品名、日本ポリケム（株）製）
〔無機物〕
炭酸カルシウム  ソフトン1500（商品名、備北粉化工業（株）社製）
酸化チタン  Ｒ１０３（商品名、デュポン社製）
〔スチレン系熱可塑性エラストマー〕
スチレン−エチレン／エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）
セプトン４０３３（商品名、クラレ（株）製）
スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）
セプトン２００７（商品名、クラレ（株）製）
〔混練装置〕
同方向噛み合い型二軸押出機（５８ｍｍφ）、スクリュー回転数１００ｒｐｍ
【００２５】
実施例、比較例
表１に示す条件で配合した混合物を同方向噛み合い型二軸押出機にて混練りし、各熱可塑性樹脂組成物を得た。その後プレス成形を行い、各試験片を作製した。
また得られた各実施例、比較例について、下記の評価を行った。  
〔アイゾット衝撃試験〕
ＪＩＳ  Ｋ７１１０に準拠しサンプル厚さ４ｍｍ、ノッチ２ｍｍの試験片にて測定を行った。
〔曲げ試験〕
ＪＩＳ  Ｋ７１７１に準拠しサンプル厚さ４ｍｍ、曲げ速度２ｍｍ／ｍｉｎにて曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。
〔色調測定〕
ミノルタ製「色彩色差計ＣＲ−３００」にてＬ＊ａ＊ｂ＊表色系で測定を行いL＊（明度）を測定した。
【００２６】
【表１】
2006257140.tif 000002
【００２７】
【表２】
2006257140.tif 000003
【００２８】
【表３】
2006257140.tif 000004
【００２９】
表１〜３に示すとおり、実施例１〜６は耐衝撃性、および曲げ弾性率とも優れており、特に酸化チタンを含有している実施例１〜４は、明度も６５以上と高く、コンクリートに近い色調のものが得られている。
また、スチレン系熱可塑性エラストマーとしてＳＥＥＰＳを使用したものは、耐衝撃性、曲げ弾性率とも特に優れていることが分かる。
一方、樹脂に対してスチレン系熱可塑性エラストマーもしくは無機物が規定の範囲より少ないか、または多すぎるもの（比較例１〜４）は、耐衝撃性もしくは曲げ弾性率のいずれか、もしくは両方を満足しない。
また樹脂として、ポリエチレン単独、もしくはポリプロピレン単独のものを使用した比較例５〜８もやはり耐衝撃性が劣る結果となっている。
【００３０】
よって、本発明の樹脂組成物は、ポリエチレン１０〜８５質量％、ポリプロピレン４〜５０質量％およびポリスチレン５〜６０質量％を含有する樹脂１００質量部にスチレン系熱可塑性エラストマーおよび無機物を所定量配合されているので、耐衝撃性に優れた樹脂組成物である。
また、前記樹脂として廃棄プラスチックを使用することにより、低コストで耐衝撃性に優れ、環境にやさしい樹脂組成物をえることができ、さらに無機物として酸化チタンを所定量含有することにより、耐衝撃性に加えて、耐候性、色調に優れた樹脂組成物を得ることが可能である。
また、スチレン系熱可塑性エラストマーとしてポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン共重合体（ＳＥＥＰＳ）を使用することにより、特に耐衝撃性が優れた樹脂組成物とすることができ、特に、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２９における明度を６５以上とすることにより、コンクリートの色調をもつ樹脂組成物とすることが可能となる。
さらに、本発明の成形体は、本発明の樹脂組成物を成形してなるので、耐衝撃性に優れ、低コストで環境にやさしく、コンクリートの色調を有することも可能であり、美観も優れた成形体である。