(57)【要約】【課題】耐衝撃性および曲げ弾性率に優れ、成形性に優れ、コンクリートの色調を有する樹脂組成物を得ることを目的とする。【解決手段】ポリエチレン５０〜９０質量％およびポリプロピレン１０〜５０質量％を含有する樹脂１００質量部に対し、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレンプロピレンゴムからなる群の少なくとも１種１〜１００質量部および無機物２５〜２００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５０〜９０質量％およびポリプロピレン１０〜５０質量％を含有する樹脂１００質量部に対し、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレンプロピレンゴムからなる群の少なくとも１種１〜１００質量部および無機物２５〜２００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】
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または請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記無機物が、酸化チタンを０．７〜４０質量部含有す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】
請求項１〜４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、優れた曲げ剛性や耐衝撃性を有し、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、ポリプロピレンを特定量含有する樹脂に、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレンプロピレンゴムからなる群の少なくとも１種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５０〜９０質量％およびポリプロピレン１０〜５０質量％を含有する樹脂１００質量部に対し、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレンプロピレンゴムからなる群の少なくとも１種１〜１００質量部および無機物２５〜２００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）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）または（２）に記載の樹脂組成物、
（４）前記無機物が、酸化チタンを０．７〜４０質量部含有す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）（１）〜（４）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％およびポリプロピレン４〜５０質量％を含有する樹脂１００質量部にエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレンプロピレンゴムからなる群の少なくとも１種および無機物が所定量配合されているので、曲げ剛性、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、低コストで曲げ剛性、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。
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、曲げ剛性や耐衝撃性に優れ、低コストで環境にやさしく、成形しやすい。さらに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５０〜９０質量％、ポリプロピレン１０〜５０質量％を含有する樹脂１００質量部に対し、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレンプロピレンゴムからなる群の少なくとも１種１〜１００質量部および無機物２５〜２００質量部を含有する。
以下、各成分について説明する。
【０００７】
（ａ）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。ただし、C2含有量が８０〜５０％のエチレン−プロピレン共重合体は、後述するエチレンプロピレンゴムとし、本発明の（ａ）ポリエチレンには含まないものとする。本発明のポリエチレンとしては具体的には例えば、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】
（ｂ）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。ただし、C2含有量が８０〜５０％のエチレンとプロピレンとの共重合体は、後述するエチレンプロピレンゴムとし、本発明の（ｂ）ポリプロピレンには含まないものとする。本発明のポリプロピレンとして具体的には例えば、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】
本発明においては、ポリエチレンおよびポリプロピ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、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどが挙げられる。
【００１０】
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、ポリエチレンまたはポリプロピレンのいずれかのみであっても、すべてが廃棄プラスチックでもよい。また、ポリエチレンおよびポリプロピ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およびポリプロピ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。通常、廃棄プラスチックの明度は５０以下である。
【００１１】
（ｃ）エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレンプロピレンゴムからなる群の少なくとも１種
本発明においては前記樹脂に、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレンプロピレンゴムからなる群の少なくとも１種を配合する。
本発明のエチレン−酢酸ビニル共重合体としては例えば、エバフレックス（商品名、三井デュポンポリケミカル（株）製）などを使用することができる。
本発明のエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体としては、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体等が挙げられる。具体的には例えば、エバルロイ（商品名、三井デュポンポリケミカル（株）製）などを挙げることが出来る。
本発明のエチレン−（メタ）アクリル酸共重合体としては、エチレン−アクリル酸共重合体やエチレン−メタクリル酸共重合体などが挙げられる。具体的には例えば、ニュクレル（商品名、三井デュポンポリケミカル（株）製）などを挙げることができる。
本発明におけるエチレンプロピレンゴムは、エチレンとプロピレンの共重合体であり、C2含有量が８０〜５０％のものをいう。具体的には例えば、ＥＰ０１Ｐ（商品名、ＪＳＲ（株）製）等が挙げられる。
樹脂に（ｃ）成分を配合することにより、耐衝撃性や曲げ剛性を向上させることが可能である。
本発明における（ｃ）成分の配合量は樹脂１００質量部に対して１〜１００質量部である。配合量が少なすぎると、耐衝撃性が悪く、多すぎるとコストが高くなり好ましくない。
【００１２】
（ｄ）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。
【００１３】
本発明における無機物の配合量は樹脂１００質量部に対して２５〜２００質量部であり、好ましくは２５〜１５０質量部である。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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
本発明の樹脂組成物は、前記ポリエチレン、ポリプロピレンを所定量含有する樹脂にエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレンプロピレンゴムからなる群の少なくとも１種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、（ｃ）成分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。
理由は明らかでないが、（ｃ）成分が、ポリエチレンおよびポリプロピレン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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
本発明の樹脂組成物は耐衝撃性、曲げ弾性率にすぐれ、コンクリート製のトラフと同等の強度を有しているため、特にトラフとして好適に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。
【実施例】
【００２２】
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。
【００２３】
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、ポリプロピレン含有する廃棄プラスチック〕
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７０質量％、ポリプロピレン３０質量％）
廃棄プラスチックＢ（ポリエチレン５５質量％、ポリプロピレン４５質量％）
廃棄プラスチックＣ（ポリエチレン５０質量％、ポリプロピレン５０質量％）
〔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）
〔エチレン−酢酸ビニル共重合体〕
エバフレックス  ＥＶ４６０（商品名、三井デュポンポリケミカル（株）製）
〔エチレンプロピレンゴム〕
ＥＰ０１Ｐ（商品名、ＪＳＲ（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
【００２４】
実施例、比較例
表１および表２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。
〔衝撃強度：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。
〔曲げ弾性率：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。
【００２５】
【表１】
2006274065.tif 000002
【００２６】
【表２】
2006274065.tif 000003
【００２７】
表１〜２に示すとおり、実施例１〜４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場合は、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。
しかし、比較例１のように廃棄プラスチックのみでは、衝撃強度、曲げ弾性率とも低く、明度が４０以下である。また、無機物は配合しているが（ｃ）成分が配合されていないもの（比較例２）や、無機物の配合量が規定の範囲を外れた場合（比較例３、４）は、十分な衝撃強度が得られない。
【００２８】
以上のように、本発明の樹脂組成物は、ポリエチレン１０〜８５質量％およびポリプロピレン４〜５０質量％を含有する樹脂１００質量部にエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレンプロピレンゴムからなる群の少なくとも１種および無機物が所定量配合されているので、曲げ剛性、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、低コストで曲げ剛性、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。
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、曲げ剛性や耐衝撃性に優れ、低コストで環境にやさしく、成形しやすい。さらに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。