JP6337550B2

JP6337550B2 - 成形体

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Publication number: JP6337550B2
Application number: JP2014059644A
Authority: JP
Inventors: 和也松井; 浩善中嶋
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2034-03-24
Also published as: JP2015096586A

Description

本発明は、成形体に関するものである。具体的には、フィラーとポリプロピレン樹脂を含有するポリプロピレン樹脂組成物からなる成形体に関するものである。

ポリプロピレンからなる成形体は、自動車内外装部品や家電部品などの各種工業部品に利用されている。

特許文献１には、ポリプロピレンなどの結晶性熱可塑性樹脂の剛性や耐衝撃性の改良目的として、結晶性熱可塑性樹脂にフレーク状フィラーを溶融混練して得られたシート状物を、結晶性高分子の融点で、等方的に圧延させることで得られる結晶性熱可塑性樹脂シート状物が記載されている。

特許文献２には、ポリプロピレンの機械的強度の改良を目的として、高分子の結晶を含む高分子結晶体であって、高分子結晶体の結晶化度および上記結晶のサイズのそれぞれが特定の範囲にある高分子結晶体が記載されており、また、高分子結晶体の結晶化度および上記結晶の数密度のそれぞれが特定の範囲にある高分子結晶体も記載されている。

そして、特許文献３には、ポリプロピレンなどの高分子材料の機械的強度、じん性及び延伸性、耐熱性を改良するために、特定の範囲の温度に加熱された高分子材料を冷却し、冷却過程で該高分子材料を圧縮して得られる高分子品が記載されている。

特開昭６０−１４１５３５ＷＯ２００８／１０８２５１特許第４８７４４３２号

近年、ポリプロピレンからなる成形体が利用されている各種工業部品は、薄肉化が求められており、高機能化された部品や大型の部品は、ポリプロピレンからなる成形体の利用が求められている。しかし、薄肉化が求められている部品や、高機能化された部品、大型の部品に利用する場合、上記の特許文献１、２、３に記載されている成形体の剛性や耐衝撃性、寸法安定性は、満足のいくものではなかった。かかる状況の下、本発明の目的は、剛性と耐衝撃性、寸法安定性に優れるポリプロピレン樹脂組成物からなる成形体を提供す
ることにある。

そして、本発明者らは、本発明が、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の一は、ポリプロピレン樹脂と、下記の要件（１−ａ）と要件（１−ｂ）と要件（１−ｃ）の全てを満たすフィラーを含有し、フィラーの含有量が１０質量％以上５０質量％以下であり、ポリプロピレン樹脂の含有量が５０質量％以上９０質量％以下であるポリプロピレン樹脂組成物からなり、下記の要件（２）を満たす成形体（但し、フィラーとポリプロピレン樹脂のそれぞれの含有量の合計を１００質量％とする。）に係るものである。
要件（１−ａ）：フィラーのＪＩＳＲ１６２９に従ってレーザー回折法により測定したメディアン径Ｄ５０（Ｌ）が１０μｍ以上２５μｍ以下であること。要件（１−ｂ）：フィラーのＪＩＳＲ１６１９に従って測定した遠心沈降法によるメディアン径Ｄ５０（Ｓ）が２μｍ以上８μｍ以下であること。要件（１−ｃ）：フィラーの下記式（１）により求められるアスペクト比定数が２以上１５以下であること。
アスペクト比定数＝｛Ｄ５０（Ｌ）−Ｄ５０（Ｓ）｝／Ｄ５０（Ｓ）・・・式（１）
要件（２）：成形体に含まれるフィラーの、下記式（２）により求められるフィラーの配向度が、８０％以上であること。
配向度（％）＝｛（１８０−ｈｗ_d）／１８０｝×１００・・・式（２）
（式中、ｈｗ_dは、フィラーの厚み方向に垂直な格子面の方位角強度分布における半値
幅（単位：度）を表す。）

本発明の二は、下記要件（３）を満たす上記成形体に係るものである。
要件（３）：成形体に含まれるポリプロピレン樹脂組成物の、下記式（３）により求められる結晶配向度が、７５％以上であること。
結晶配向度（％）＝｛（１８０−ｈｗ₀₄₀）／１８０｝×１００・・・式（３）
（式（３）中、ｈｗ₀₄₀は、ポリプロピレン樹脂の（０４０）面の方位角強度分布における半値幅（単位：度）を表す。）

本発明によれば、剛性と耐衝撃性、寸法安定性に優れるポリプロピレン樹脂組成物からなる成形体を得ることができる。

＜ポリプロピレン樹脂＞
本発明で用いられるポリプロピレン樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレンランダム共重合体、ヘテロファジック重合材料が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、少なくとも２種を併用してもよい。

本発明で用いられるポリプロピレン樹脂としては、アイソタクチック構造を有するポリプロピレン樹脂、またはシンジオタクチック構造を有するポリプロピレン樹脂のどちらをも用いることができる。耐熱性の点で好ましくは、アイソタクチック構造を有するポリプロピレン樹脂である。

アイソタクチック構造を有するポリプロピレン樹脂である場合、¹³Ｃ−ＮＭＲ法により測定されたアイソタクチック・ペンタッド分率（以下、［ｍｍｍｍ］と表記する）が０．９０以上、好ましくは０．９５以上であるポリプロピレン樹脂が好適である。

ここでアイソタクチック・ペンタッド分率とは、¹³Ｃ−ＮＭＲを使用して測定される分子鎖中のペンタッド単位でのアイソタクチック連鎖の存在割合を示しており、プロピレンに由来する構成単位が５個連続してメソ結合した連鎖の中心にあるプロピレンに由来する構成単位の分率である。具体的には、¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルで観測されるメチル炭素領域の全吸収ピーク中に占める［ｍｍｍｍ］ピークの分率として算出される値である。

なお、この［ｍｍｍｍ］は、Ａ．Ｚａｍｂｅｌｌｉらの報告（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ,１９７３年，６号，９２５頁から９２６頁）に記載の方法に従って求めることができる。

一方、シンジオタクチック構造を有するポリプロピレン樹脂である場合、¹³Ｃ−ＮＭＲ法により測定されたシンジオタクチック・ペンタッド分率（以下、［ｒｒｒｒ］と表記する）が０．８５以上、好ましくは０．９０以上であるポリプロピレン樹脂が好適である。

ここでシンジオタクテチック・ペンタッド分率とは、¹³Ｃ−ＮＭＲを使用して測定される分子鎖中のペンタッド単位でのシンジオタクチック連鎖の存在割合を示しており、プロピレンに由来する構成単位が５個連続してラセモ結合した連鎖の中心にあるプロピレンに由来する構成単位の分率である。具体的には、¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルで観測されるメチル炭素領域の全吸収ピーク中に占める［ｒｒｒｒ］ピークの分率として算出される値である。

なお、［ｒｒｒｒ］は、特開２００８−１６９３１６号公報に記載の方法で求めることができる。

本発明で用いられるポリプロピレン樹脂の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求められる融点は、１５０℃以上であり、好ましくは１５５℃以上、さらに好ましくは１６０℃以上である。

本発明で用いられるポリプロピレン樹脂のメルトフローレートは、小さいほうが耐衝撃性に優れる。具体的には、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に規定された方法に従って、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレートが２０ｇ／１０分以下０．０１ｇ／１０分以上であるのが好ましく、１０ｇ／１０分以下０．５ｇ／１０分以上であるのが特に好ましい。

＜プロピレン単独重合体＞
本発明で用いられるプロピレン単独重合体は、プロピレンに由来する構成単位からなる重合体であり、その製造方法は、プロピレンを単独重合させる方法である。

＜プロピレンランダム共重合体＞
本発明で用いられるプロピレンランダム共重合体は、プロピレンに由来する構成単位とプロピレン以外のモノマーに由来する構成単位からなるランダム共重合体である。

ランダム共重合体の製造方法は、プロピレンとプロピレン以外のモノマーをランダム共重合させる方法である。

ランダム共重合体を構成するプロピレン以外のモノマーとしては、エチレン、α−オレフィン、環状オレフィン、スチレン系モノマーなどが挙げられる。

α−オレフィンとしては、炭素数４〜１０個のα−オレフィンであり、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−デセン等が挙げられ、好ましくは１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテンである。

プロピレン由来の構成単位とエチレンに由来する構成単位とからなるランダム共重合体は、プロピレン−エチレンランダム共重合体である。

プロピレン由来の構成単位とα−オレフィンに由来する構成単位とからなるランダム共重合体としては、例えば、プロピレン−１−ブテンランダム共重合体、プロピレン−１−ヘキセンランダム共重合体、プロピレン−１−オクテンランダム、プロピレン−１−デセンランダム共重合体等が挙げられる。

プロピレン由来の構成単位と環状オレフィンに由来する構成単位とからなるランダム共重合体としては、例えば、プロピレン−ノルボルネン共重合体等が挙げられる。

プロピレン由来の構成単位とスチレン系モノマーに由来する構成単位とからなるランダム共重合体としては、例えば、プロピレン−スチレン共重合体等が挙げられる。

プロピレン由来の構成単位とエチレンに由来する構成単位とα−オレフィンに由来する構成単位とからなるランダム共重合体としては、例えば、プロピレン−エチレン−１−ブテン共重合体、プロピレン−エチレン−１−ヘキセン共重合体、プロピレン−エチレン−１−オクテン、プロピレン−エチレン−１−デセン共重合体等が挙げられる。

プロピレン由来の構成単位とエチレンに由来する構成単位と環状オレフィンに由来する構成単位とからなるランダム共重合体としては、例えば、プロピレン−エチレン−ノルボルネン共重合体等が挙げられる。

プロピレン由来の構成単位とエチレンに由来する構成単位とスチレン系モノマーに由来する構成単位とからなるランダム共重合体としては、例えば、プロピレン−エチレン−スチレン共重合体等が挙げられる。

ランダム共重合体に含有されるプロピレン以外のモノマーに由来する構成単位の含有量は０．１〜４０重量％であることが好ましく、０．１〜３０重量％であることがより好ましい。そして、プロピレンに由来する構成単位の含有量は９９．９〜６０重量％であることが好ましく、９９．９〜７０重量％であることがより好ましい。但し、ランダム共重合体の全重量を１００重量％とする。

＜ヘテロファジック重合材料＞
本発明で用いられるヘテロファジック重合材料は、多段重合により得られる、プロピレン単独重合体成分（Ｉ−１）とプロピレン共重合体成分（ＩＩ）とからなるプロピレン重合材料または、プロピレン共重合体成分（Ｉ−２）とプロピレン共重合体成分（ＩＩ）からなるプロピレン重合材料である。（なお、前記の単独重合体成分（Ｉ−１）とプロピレン共重合体成分（Ｉ−２）を重合体成分（Ｉ）と称する。）

プロピレン単独重合体成分（Ｉ−１）は、プロピレンに由来する構造単位からなる単独重合体成分である。

プロピレン共重合体成分（Ｉ−２）は、プロピレンに由来する構造単位と、エチレン及び炭素数４〜１０のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも１種のα−オレフィンに由来する構造単位からなる共重合体成分であって、エチレン及び炭素数４〜１０のα―オレフィンからなる群から選択される少なくとも１種のα−オレフィンに由来する構成単位の含有量は、０．０１重量％以上２０重量％未満である（但し、プロピレン共重合体成分（Ｉ−２）の全重量を１００重量％とする）。

プロピレン共重合体成分（ＩＩ）は、エチレン及び炭素数４〜１０のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも１種のオレフィンに由来する構造単位と、プロピレンに由来する構造単位とを含有する共重合体成分である。
重合体成分（ＩＩ）に含有されるエチレン及び炭素数４〜１０のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも１種のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量は、２０〜８０重量％であり、好ましくは２０〜６０重量％、より好ましくは３０〜６０重量％である（但し、プロピレン重合体成分（ＩＩ）の全重量を１００重量％とする）。

プロピレン共重合体成分（Ｉ−２）またはプロピレン共重合体成分（ＩＩ）に用いられる炭素数４〜１０のα−オレフィンとして、好ましくは１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテンであり、より好ましくは１−ブテンである。

プロピレン共重合体成分（Ｉ−２）としては、例えば、プロピレン−エチレン共重合体成分、プロピレン−１−ブテン共重合体成分、プロピレン−１−ヘキセン共重合体成分、プロピレン−１−オクテン共重合体成分、プロピレン−エチレン−１−ブテン共重合体成分、プロピレン−エチレン−１−ヘキセン共重合体成分、プロピレン−エチレン−１−オクテン共重合体成分等が挙げられる。

重合体成分（Ｉ）として、好ましくは、プロピレン単独重合体成分、プロピレン−エチレン共重合体成分、プロピレン−１−ブテン共重合体成分、プロピレン−エチレン−１−ブテン共重合体成分である。

プロピレン共重合体成分（ＩＩ）としては、例えば、プロピレン−エチレン共重合体成分、プロピレン−エチレン−１−ブテン共重合体成分、プロピレン−エチレン−１−ヘキセン共重合体成分、プロピレン−エチレン−１−オクテン共重合体成分、プロピレン−エチレン−１−デセン共重合体成分、プロピレン−１−ブテン共重合体成分、プロピレン−１−ヘキセン共重合体成分、プロピレン−１−オクテン共重合体成分、プロピレン−１−デセン共重合体成分等が挙げられ、好ましくは、プロピレン−エチレン共重合体成分、プロピレン−１−ブテン共重合体成分、プロピレン−エチレン−１−ブテン共重合体成分、より好ましくは、プロピレン−エチレン共重合体成分である。

ヘテロファジック重合材料に含有される重合体成分（ＩＩ）の含有量としては、１〜５０重量％が好ましく、１〜４０重量％がより好ましく、１０〜４０重量％が更に好ましく、１０〜３０重量％が更にいっそう好ましい（但し、ヘテロファジック重合材料の全重量を１００重量％とする）。

ヘテロファジック重合材料の重合体成分（Ｉ）がプロピレン単独重合体成分（Ｉ−１）である場合、該重合材料としては、例えば、（プロピレン）−（プロピレン−エチレン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン）−（プロピレン−エチレン−１−ブテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン）−（プロピレン−エチレン−１−ヘキセン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン）−（プロピレン−エチレン−１−オクテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン）−（プロピレン−１−ブテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン）−（プロピレン−１−ヘキセン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン）−（プロピレン−１−オクテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン）−（プロピレン−１−デセン）ヘテロファジック重合材料等が挙げられる。

また、ヘテロファジック重合材料の重合体成分（Ｉ）がプロピレン共重合体成分（Ｉ−２）である場合、該重合材料としては、例えば、（プロピレン−エチレン）−（プロピレン−エチレン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−エチレン）−（プロピレン−エチレン−１−ブテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−エチレン）−（プロピレン−エチレン−１−ヘキセン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−エチレン）−（プロピレン−エチレン−１−オクテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−エチレン）−（プロピレン−エチレン−１−デセン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−エチレン）−（プロピレン−１−ブテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−エチレン）−（プロピレン−１−ヘキセン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−エチレン）−（プロピレン−１−オクテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−エチレン）−（プロピレン−１−デセン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ブテン）−（プロピレン−エチレン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ブテン）−（プロピレン−エチレン−１−ブテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ブテン）−（プロピレン−エチレン−１−ヘキセン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ブテン）−（プロピレン−エチレン−１−オクテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ブテン）−（プロピレン−エチレン−１−デセン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ブテン）−（プロピレン−１−ブテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ブテン）−（プロピレン−１−ヘキセン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ブテン）−（プロピレン−１−オクテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ブテン）−（プロピレン−１−デセン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ヘキセン）−（プロピレン−１−ヘキセン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ヘキセン）−（プロピレン−１−オクテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ヘキセン）−（プロピレン−１−デセン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−オクテン）−（プロピレン−１−オクテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−オクテン）−（プロピレン−１−デセン）ヘテロファジック重合材料等が挙げられる。

ヘテロファジック重合材料として、好ましくは、（プロピレン）−（プロピレン−エチレン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン）−（プロピレン−エチレン−１−ブテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−エチレン）−（プロピレン−エチレン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−エチレン）−（プロピレン−エチレン−１−ブテン）ヘテロファジック重合材料、（プロピレン−１−ブテン）−（プロピレン−１−ブテン）ヘテロファジック重合材料であり、より好ましくは、（プロピレン）−（プロピレン−エチレン）ヘテロファジック重合材料である。

本発明で用いられるポリプロピレン樹脂は、公知の固体状チタン触媒成分と、有機金属化合物触媒成分と、さらに必要に応じて用いられる電子供与体とを接触させて形成される触媒系や、シクロペンタジエニル環を有する周期表第４族の遷移金属化合物と、アルキルアルミノキサンとを接触させて形成される触媒系、シクロペンタジエニル環を有する周期表第４族の遷移金属化合物とそれと反応してイオン性の錯体を形成する化合物と、有機アルミニウム化合物とを接触させて形成される触媒系等を用い、公知の重合方法によって製造することができる。

＜フィラー＞
本発明で用いられるフィラーとしては、マイカ、ガラスフレーク、タルク等が挙げられるが、これらは単独で用いてもよく、少なくとも２種を併用してもよい。

上記フィラーは、ポリプロピレン樹脂組成物の加工性の観点から、タルクを使用することが好ましい。

本発明で用いたフィラーは、以下の特定形態を有する。

（レーザー回折法により測定したメディアン径Ｄ５０（Ｌ））
本発明で用いたフィラーのメディアン径Ｄ５０（Ｌ）は、１０μｍ以上２５μｍ以下である。

上記メディアン径Ｄ５０（Ｌ）は、レーザー回折測定で得られる粒度累積分布曲線から読みとった累積量５０重量％の粒径値から求められる。レーザー回折測定は、レーザー法粒度分布測定機を用いて、ＪＩＳＲ１６２９に従って測定する。レーザー法粒度分布測定機として、例えば、日機装株式会社MT−３３００ＥX−II等が挙げられる。

（遠心沈降法によるメディアン径Ｄ５０（Ｓ））
本発明で用いたフィラーのメディアン径Ｄ５０（Ｓ）は、２μｍ以上８μｍ以下である。

上記メディアン径Ｄ５０（Ｓ）は、遠心沈降測定で得られる累積分布曲線から読みとった累積量５０重量％の粒径値より求められる。遠心沈降測定測定は、ＪＩＳＲ１６１９に従って測定する。遠心沈降法粒度分布測定機は、例えば、株式会社島津製作所製島津製作所ＳＡ−ＣＰ３等が挙げられる。

（アスペクト比定数）
本発明のフィラーのアスペクト比定数は、２以上１５以下である。アスペクト比定数は、上記メディアン径Ｄ５０（Ｌ）と上記メディアン径Ｄ５０（Ｓ）の値から下記式によって求められる。
アスペクト比定数＝｛Ｄ５０（Ｌ）−Ｄ５０（Ｓ）｝／Ｄ５０（Ｓ）

本発明のポリプロピレン樹脂の含有量は、５０質量％以上９０質量％以下であり、より好ましくは６０質量％以上８０質量％以下である。（但し、フィラーとポリプロピレン樹脂の含有量の合計を１００質量％とする。）

上記フィラーの含有量は、１０質量％以上５０質量％以下であり、剛性と耐衝撃性、寸法安定性の観点から、好ましくは２０質量％以上４０質量％以下である。（但し、フィラーとポリプロピレン樹脂の含有量の合計を１００質量％とする。）

本発明のポリプロピレン樹脂組成物には、その他の樹脂や添加剤を加えてもよ良い。その他の樹脂として、熱可塑性エラストマーや変性樹脂等が挙げられる。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物には、成形体の塗装性改良を目的として、熱可塑性エラストマーを更に添加してもよい。熱可塑性エラストマーとして、例えば、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー等が挙げられ、好ましくは、オレフィン系エラストマーまたはスチレン系エラストマーであり、より好ましくは、オレフィン系エラストマーが挙げられる。

オレフィン系エラストマーとは、プロピレンと炭素数４〜２０のα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１つのオレフィンと、エチレンとを重合したポリマーである。オレフィン系エラストマー中のエチレンに由来する構成単位の含有量は、１０〜８５重量％であることが好ましい。炭素数３〜２０のα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、イソブテン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン等が挙げられ、好ましくはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテンである。

上記のオレフィン系エラストマーとしては、例えば、エチレン−プロピレン共重合エラストマー、エチレン−ブテン−１共重合エラストマー、エチレン−ヘキセン−１共重合エラストマー、エチレン−オクテン−１共重合エラストマー等が挙げられる。オレフィン系エラストマーについては、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。好ましくは、エチレン−ブテン−１共重合エラストマー、エチレン−オクテン−１共重合エラストマーである。

スチレン系エラストマーとは、例えば、ビニル芳香族化合物重合体ブロックと共役ジエン系重合体ブロックからなるブロック共重合体、前記ブロック共重合体の共役ジエン部分の二重結合が水素添加されているブロック重合体等が挙げられ、好ましくはブロック共重合体の共役ジエン部分の二重結合が８０％以上水素添加されているブロック重合体であり、より好ましくは８５％以上水素添加されているブロック重合体である。

上記のスチレン系エラストマーとしては、例えば、スチレン−エチレン−ブテン−スチレン系ゴム（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系ゴム（ＳＥＰＳ）、スチレン−ブタジエン系ゴム（ＳＢＲ）、スチレン−ブタジエン−スチレン系ゴム（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン系ゴム（ＳＩＳ）等のブロック共重合体又はこれらのゴム成分を水添したブロック共重合体等が挙げられる。

また、エチレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）等のオレフィン系共重合体ゴムとスチレン等のビニル芳香族化合物を反応させて得られるゴムも好適に使用することができる。また、２種類以上のビニル芳香族化合物含有エラストマーを併用してもよい。

前記熱可塑性エラストマーは、得られた成形体の塗装性の観点や、剛性の観点から、フィラーとポリプロピレン樹脂組成物との総量を１００質量部として、１０質量部から４５質量部添加することが好ましく、１５質量部から３５質量部添加することが更に好ましい。

本発明で用いられるポリプロピレン樹脂組成物には、塗装性の改良や成形体中でのフィラーの分散性向上を目的として、変性ポリプロピレン等の変性樹脂をさらに添加してもよい。例えば、マレイン酸変性ポリプロピレン等が挙げられる。

上記変性樹脂は、得られた成形体の耐衝撃性の観点や、塗装性の観点から、フィラーとポリプロピレン樹脂組成物との総量を１００質量部として、５質量部から２０質量部添加することが好ましい。

上記の添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、結晶造核剤、粘着剤、防曇剤、アンチブロッキング剤等が挙げられる。

上記の結晶造核剤としては、ソルビトール系核剤、有機リン酸エステル金属塩系化合物、有機カルボン酸金属塩系化合物、ロジン系化合物などのα晶核剤や、アミド系化合物、キナナクリドン系化合物等のβ晶核剤を挙げることができる。フィラーとポリプロピレン樹脂組成物との総量を１００質量部として、添加した効果を充分に得られるという点で、０．００１質量部以上が好ましく、結晶核剤の分散性の悪化を抑えるという点で、１質量部以下であることが好ましい。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物の製造方法としては、ポリプロピレン樹脂とフィラーと、必要に応じて加えられるその他の樹脂や添加剤を溶融混練する方法が挙げられる。溶融混練には、バンバリーミキサー、単軸押出機、二軸同方向回転押出機等が用いられる。その他の樹脂や添加剤を加える場合、（１）ポリプロピレン樹脂と、その他の樹脂や添加剤を溶融混練した後に、フィラーを加えて溶融混練する方法、（２）ポリプロピレン樹脂とフィラーを予め溶融混練した後に、その他の樹脂や添加剤を加えて溶融混練する方法、等が挙げられる。

＜成形体＞
本発明の成形体は、上記ポリプロピレン樹脂組成物からなる成形体であり、フィラーの厚み方向に垂直な面が、加熱圧縮時の流動方向と平行に配向していることが好ましい。剛性と衝撃性の観点から、成形体中におけるフィラーの配向度は８０％以上である。

成形体中におけるフィラーの配向状態は、成形体の広角Ｘ線散乱を測定することにより評価を行うことができる。
フィラーの配向状態は、フィラーの配向度によって定量化できる。フィラーの配向度は、二次元広角Ｘ線散乱像のフィラーの厚み方向に垂直な格子面の方位角強度分布の半値幅を用いて、下記の式により求めることができる。
配向度（％）＝｛（１８０−ｈｗ_d）／１８０｝×１００
（式中、ｈｗ_dは、フィラーの厚み方向に垂直な格子面の方位角強度分布における半値幅（単位：度）を表す。）
上記配向度の値が大きいほど、フィラーの面内方向が加熱圧縮時のポリプロピレン樹脂の流動方向と平行に配向していると言える。

結晶性ポリマーであるポリプロピレン樹脂の結晶内の原子は、三次元的な周期性をもって繰り返し配列されているため、その周期性を考慮して、結晶は一定の構造を持った平行六面体が三次元的に積み重なったものと考えられる。このような平行六面体を単位格子いう。この単位格子の三辺をそれぞれ、ａ軸、ｂ軸、ｃ軸と呼ぶ。α晶ポリプロピレン結晶の単位格子では、分子鎖方向をｃ軸といい、その他の結晶軸の2辺のうち、短軸をａ軸、長軸をｂ軸という。

本発明における成形体は、ポリプロピレン樹脂の結晶構造のうちα晶のｃ軸またはａ軸が加熱圧縮時の流動方向に平行に配向していることが好ましい。ポリプロピレン樹脂のα晶のｃ軸またはａ軸が加熱圧縮時の流動方向に配向していることによって、成形体の剛性と衝撃強度を高くすることができる。剛性と衝撃性の観点から、成形体に含まれるポリプロピレン樹脂の結晶配向度は、７５％以上であり、好ましくは８０％以上である。

ポリプロピレン樹脂の結晶の配向状態は、成形体の広角Ｘ線散乱を測定することにより評価を行うことができる。
ポリプロピレン樹脂の結晶の配向状態は、結晶配向度によって定量化できる。結晶配向度は、二次元広角Ｘ線散乱像の（０４０）面の方位角強度分布の半値幅を用いて、下記の式により求めることができる。
結晶配向度（％）＝｛（１８０−ｈｗ₀₄₀）／１８０｝×１００
（式中、ｈｗ₀₄₀は、ポリプロピレン樹脂のα晶における（０４０）面の方位角強度分布における半値幅（単位：度）を表す。）
結晶配向度の値が大きいほど、ポリプロピレン樹脂のα晶のｃ軸またはａ軸が加熱圧縮時のポリプロピレン樹脂の流動方向と平行に配向していると言える。

＜成形体の製造方法＞
本発明の成形体は、ポリプロピレン樹脂組成物を、その融点以上に加熱融解させ、冷却して固体状態の成形前駆体を得て、続いて、その成形前駆体を、ポリプロピレン樹脂組成物の融点以下の温度で加熱圧縮することにより得られる。成形前駆体を複数枚積層したものを加熱圧縮してもよい。

成形前駆体は、ポリプロピレン樹脂組成物の融点以上に加熱、溶融したポリプロピレン樹脂組成物を冷却して固体状態に成形することにより得られる。例えば、射出成形法やプレス成形法等の一般的な樹脂の成形方法を用いることができる。成形前駆体の形状は、円柱体、円錐体、立方体、直方体等が挙げられるが、好ましくは立方体、もしく直方体である。

成形前駆体を加熱圧縮するときの温度は、ポリプロピレン樹脂の融点（Ｔm）以下の温度であり、好ましくは５０℃以上、融点（Ｔｍ）以下であり、より好ましくはポリプロピレン樹脂の結晶化温度（Ｔｃ）以上、融点（Ｔｍ）以下の温度範囲である。

成形前駆体を加熱圧縮する時間は、成形体の剛性と耐衝撃性を高くするという点や、ポリプロピレン樹脂組成物の熱劣化を防止するという点から、１５秒以上、６０分以下の時間が好ましく、より好ましくは１分以上３０分未満であり、更に好ましくは１０分以上１５分未満である。

成形前駆体を加熱圧縮する装置としては、例えば、温度調節機能を有するプレス成形機、トラックベルト型の加熱加圧成形機、加圧可能なベルト型のシーラー、圧延ロール成形機等が挙げられる。また、加熱圧縮する方法としては、温度調節機能を有するプレス成形機により成形前駆体をその場で厚み方向から加圧圧縮する方法が好ましい。

成形前駆体を加熱圧縮する方法として、加熱圧縮する装置において、成形前駆体と接触する加圧部に、潤滑剤を塗ることも可能である。潤滑剤としては、例えば、シリコンオイル等が挙げられる。潤滑剤を塗ることで、成形体前駆体と加圧部の摩擦抵抗が軽減され、よりスムーズに成形体前駆体を加熱圧縮することができ、成形サイクルの向上および加熱圧縮する装置の負荷低減に繋がる。

本発明で得られた成形体は、真空成形法、圧空成形法、プレス成形法などの公知の方法を用いて、さらに所要の形状に成形加工することができる。

本発明で得られた成形体は、他の樹脂・金属・紙・皮革と張り合わせを行い、多層構造として用いることが可能である。

以下、本発明について実施例及び比較例を用いて説明する。実施例及び比較例で使用したポリプロピレン樹脂及びフィラーを下記に示す。

（１）ポリプロピレン樹脂
（Ａ）プロピレン単独重合体
特開平１０−２１２３２１９号公報に記載の触媒を用い、気相重合法によって、重合反応器内の水素濃度と、重合温度を制御することによって、プロピレン単独重合体（Ａ）を得た。物性値は下記のとおりである。
ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）：７．８ｇ／１０分
アイソタクチック・ペンタッド分率：０．９７７
融点：１６５℃
結晶化温度：１２２℃

（２）フィラー（Ｂ）
（Ｂ−１）タルク
（商品名）ＨＡＲＷ９２：Ｉｍｅｒｙｓ製
Ｄ５０（Ｌ）：１１μｍ
Ｄ５０（Ｓ）：２．５μｍ

（Ｂ−２）タルク
タルク粉末：林化成製
Ｄ５０（Ｌ）：４．６μｍ
Ｄ５０（Ｓ）：３．５μｍ

（Ｂ−３）雲母
（商品名）６００Ｗ：クラレ製
Ｄ５０（Ｌ）：１４μｍ
Ｄ５０（Ｓ）：４．３μｍ

（Ｂ−４）雲母
（商品名）Ａ-２１Ｓ：ヤマグチマイカ製
Ｄ５０（Ｌ）：２２μｍ
Ｄ５０（Ｓ）：６．９μｍ

（Ｂ−５）雲母
（商品名）Ｃ−１００：Ｒｅｐｃｏ製
Ｄ５０（Ｌ）：６４μｍ
Ｄ５０（Ｓ）：２３μｍ

原料成分及び成形体の物性は下記に示した方法に従って測定した。
（１）メルトフローレート（MFR、単位：ｇ／１０分）
ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に規定された方法に従って、測定した。測定温度２３０℃で、荷重２．１６ｋｇで測定した。

（２）アイソタクチック・ペンタッド分率（［ｍｍｍｍ］）
直径１０ｍｍの試験管の中で、約２００ｍｇの樹脂サンプルを３ｍｌのオルトジクロロベンゼンに均一に溶解させて試料を調整し、その試料の^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルの測定を行った。^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルの測定条件を以下に示す。
＜測定条件＞
機種：ＢｒｕｋｅｒＡｖａｎｃｅ６００
測定温度：１３５℃
パルス繰り返し時間：１０秒
パルス幅：４５°
積算回数：２５００回
測定結果から、Ａ.Ｚａｍｂｅｌｌｉらの報告（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１９７３年，６号，９２５項から９２６項）に記載の方法に従って、［ｍｍｍｍ］を計算した。

（３）融点（Ｔｍ、単位：℃）および、結晶化温度（Ｔｃ、単位：℃）
ポリプロピレン樹脂を熱プレス成形（２３０℃で５分間予熱後、１分間かけて５．０ＭＰａまで昇圧し２分間保圧し、次いで、３０℃、５．０ＭＰａで５分間冷却）して、厚さ０．５ｍｍのシートを作成した。示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製、ＤｉａｍｏｎｄＤＳＣ）を用い、測定した。測定条件を以下に記す。
＜測定条件＞
作製されたシートの１０ｍｇを窒素雰囲気下２２０℃で５分間熱処理後、降温速度５℃／分で５０℃まで冷却し、次いで、５０℃において１分間保温した後、５０℃から１８０℃まで昇温速度５℃／分で加熱した。
＜ＴｍとＴｃの算出法＞
ＤＳＣの昇温時に得られるＤＳＣ曲線において、最も高温側の吸熱ピークのピークトップ温度をＴｍ［℃］とし、降温時のＤＳＣ曲線において最も高温側の発熱ピークにピークトップ温度をＴｃ［℃］とした。

（８）レーザー回折法によるメディアン径Ｄ５０（Ｌ）
レーザー回折法によるメディアン径Ｄ５０（Ｌ）は、ホモジナイザを用いてエタノール中に分散させた試料に、マイクロトラック粒度分析計（日機装株式会社製「ＭＴ−３３００ＥＸＩＩ）を用いてレーザー光を照射し、ＪＩＳＲ１６２９に従って測定し、得られた粒度累積分布曲線から読みとった累積量５０重量％の粒径値より求めた。

（４）遠心沈降法によるメディアン径Ｄ５０（Ｓ）
遠心沈降法によるメディアン径Ｄ５０（Ｓ）は、超音波洗浄装置を用いてエタノール中に分散させた試料を、遠心沈降式粒度分布測定装置（島津製作所株式会社製「ＳＡ−ＣＰ３」）を用いて、ＪＩＳＲ１６１９従って測定し、得られた粒度累積分布曲線から読みとった累積量５０重量％の粒径値より求められた。

（４）広角Ｘ線散乱
成形体の広角Ｘ線散乱を以下の条件で測定した。
＜測定条件＞
機種：リガク製ｕｌｔｒａＸ１８
Ｘ線源：ＣｕＫα線
電圧：４０ｋＶ
電流：２００ｍＡ
検出器：Ｘ線光子計数型２次元検出器ＰＩＬＡＴＵＳ
測定法：透過法
＜測定方法＞
（１）成形体を製造した時に加熱圧縮によって樹脂が流動した方向の第一の軸と、これに直交する前記成形体の厚み方向の第二の軸との両方を含む平面に平行に前記成形体を切断して、切断面を形成した。（２）前記切断面における前記成形体の両表面から等距離の深さ位置にＸ線を照射して広角Ｘ線散乱プロファイルを測定した。

＜成形体に含まれるポリプロピレン樹脂の結晶配向度測定＞
以下の方法を用いてポリプロピレン樹脂の結晶配向度を評価した。
（１）上記測定によって得られた広角Ｘ線散乱プロファイルを用いて、ポリプロピレン樹脂のα晶の（０４０）面に由来する方位角強度分布を求めた。
（２）得られた方位角強度分布から、ピーク位置における半値幅を求め、下記の式により結晶配向度を求めた。

結晶配向度（％）＝｛（１８０−ｈｗ₀₄₀）／１８０｝×１００
（式中、ｈｗ₀₄₀は、ポリプロピレン樹脂の（０４０）面の方位角強度分布における半値幅（単位：度）を表す。）

＜成形体に含まれるフィラーの配向度測定＞
以下の方法を用いてフィラーの配向度を評価した。
（１）上記測定によって得られた広角Ｘ線散乱プロファイルを用いて、フィラーの厚み方向に垂直な格子面に由来する方位角強度分布を求めた。
（２）得られた方位角強度分布から、ピーク位置における半値幅を求め、下記の式によりフィラーの配向度を求めた。

配向度（％）＝｛（１８０−ｈｗ_d）／１８０｝×１００
（式中、ｈｗ_dは、フィラーの厚み方向に垂直な格子面の方位角強度分布における半値幅（単位：度）を表す。）

（４）平均線膨張係数
成形体の樹脂の流れ方向にそって１０ｍｍの長さの試験片を切り出し、−２０℃から８０℃の温度範囲における線膨張係数をＴＭＡ−４０（島津製作所製）にて測定した。この値が小さいほど、寸法安定性に優れる。

（５）曲げ弾性率（単位：ＭＰａ）
成形体から幅１２．８ｍｍ、長さ８０ｍｍの大きさの試験片を切り出して測定に用いた。測定条件はＪＩＳ−Ｋ−７１７１に従い、２３℃における曲げ弾性率を測定した。

（６）常温アイゾット衝撃強度（単位：ｋＪ／ｍ^２）
成形体から幅１２．８ｍｍ、長さ６３．５ｍｍの大きさの試験片を切り出して測定に用いた。測定条件はＪＩＳ−Ｋ−７１１０に従い、２３℃におけるアイゾット衝撃強度を測定した。

（７）低温アイゾット衝撃強度（単位：ｋＪ／ｍ^２）
成形体から幅１２．８ｍｍ、長さ６３．５ｍｍの大きさの試験片を切り出して測定に用いた。測定条件はＪＩＳ−Ｋ−７１１０に従い、−３０℃におけるアイゾット衝撃強度を測定した。

（実施例１）
（ポリプロピレン樹脂組成物の作製）
ポリプロピレン重合体（Ａ）及びフィラー（Ｂ−１）の配合割合を表１に示す。これらを均一に予備混合した後、１５ｍｍ二軸押出機ＫＺＷ１５−４５ＭＧ（テクノベル製）を用いて、シリンダ設定温度：２２０℃、スクリュー回転数：５１００ｒｐｍ、押出量：約４ｋｇ／時間の条件で、加熱溶融混練して、ポリプロピレン樹脂組成物を製造した。
（成形前駆体の作製）
上記ポリプロピレン樹脂組成物を、東洋機械金属製ＳＩ３０ＩＩＩ型射出成形機を用い、成形温度２２０℃、金型温度５０℃で射出成形を行い、５０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍの成形前駆体を得た。
（成形体の作製）
上記成形前駆体を上下に４枚重ねたものを、プレス板の設定を１６０℃とした熱プレス成形機中に入れて、１００ｔまで昇圧し５分間保圧し、圧力を維持したまま８０℃まで冷却した後に脱圧し、厚さ２ｍｍのシート状の成形体１を得た。シート状成形体の物性を表１に示した。
得られた成形体の物性を下記表２に示す。

（実施例２）
成形体作製時において、成形前駆体を８枚重ねて加熱圧縮した以外は、実施例１に記載の方法と同じ方法で成形体２を作製した。得られた成形体の物性を下記表２に示す。

（実施例３）
フィラーとして雲母（Ｂ−３）を用いた（含有量を表１に示す）こと以外は、実施例１に記載の方法と同じ方法で成形体３を得た。得られた成形体の物性を下記表２に示す。

（実施例４）
フィラーとして雲母（Ｂ−４）を用いたこと（含有量を表１に示す）以外は、実施例１に記載の方法と同じ方法で成形体４を得た。得られた成形体の物性を下記表２に示す。

（比較例１）
フィラーとしてタルク（Ｂ−２）を用いたこと（含有量を表１に示す）以外は、実施例１に記載の方法と同じ方法で成形体５を得た。得られた成形体の物性を下記表２に示す。

（比較例２）
フィラーとしてタルク（Ｂ−５）を用いたこと（含有量を表１に示す）以外は、実施例１に記載の方法と同じ方法で成形体６を得た。得られた成形体の物性を下記表２に示す。
（比較例３）
実施例１で作製したポリプロピレン樹脂組成物を、厚み２ｍｍで枠形状を有するスペーサーの枠内に入れ、スペーサーとポリプロピレン樹脂組成物をスペーサーよりも大きい０．５ｍｍ厚のアルミニウム板でサンドウィッチにして挟み、それをさらにアルミニウム板より大きい２ｍｍ厚のステンレス板ではさんだものを、プレス板の設定を２３０℃とした熱プレス成形機中に入れ、５分間予熱後、１０ＭＰａまで昇圧し５分間保圧した後、３０℃、３０ＭＰａで５分間冷却して、厚さ２ｍｍの成形体７を作製した。得られた成形体の物性を下記表２に示す。

Claims

ポリプロピレン樹脂と、下記の要件（１−ａ）と要件（１−ｂ）と要件（１−ｃ）の全てを満たすフィラーを含有し、フィラーの含有量が１０質量％以上５０質量％以下であり、フィラーがタルクおよび／またはマイカであり、ポリプロピレン樹脂の含有量が５０質量％以上９０質量％以下であるポリプロピレン樹脂組成物からなり、下記の要件（２）を満たす成形体。（但し、フィラーとポリプロピレン樹脂組成物のそれぞれの含有量の合計を１００質量％とする。）
要件（１−ａ）：フィラーのＪＩＳＲ１６２９に従ってレーザー回折法により測定したメディアン径Ｄ５０（Ｌ）が１０μｍ以上２５μｍ以下であること。
要件（１−ｂ）：フィラーのＪＩＳＲ１６１９に従って測定した遠心沈降法によるメディアン径Ｄ５０（Ｓ）が２μｍ以上８μｍ以下であること。
要件（１−ｃ）：フィラーの下記式（１）により求められるアスペクト比定数が２以上１５以下であること。
アスペクト比定数＝｛Ｄ５０（Ｌ）−Ｄ５０（Ｓ）｝／Ｄ５０（Ｓ）・・・式（１）
要件（２）：成形体に含まれるフィラーの、下記式（２）により求められる配向度が、８０％以上であること。
配向度（％）＝｛（１８０−ｈｗ_d）／１８０｝×１００・・・式（２）
（式中、ｈｗ_ｄは、フィラーの厚み方向に垂直な格子面の方位角強度分布における半値幅（単位：度）を表す。）
下記要件（３）を満たす請求項１に記載の成形体。
要件（３）：成形体に含まれるポリプロピレン樹脂の、下記式（３）により求められる結晶配向度が、７５％以上であること。
結晶配向度（％）＝｛（１８０−ｈｗ_０４０）／１８０｝×１００・・・式（３）
（式（３）中、ｈｗ_０４０は、ポリプロピレン樹脂の（０４０）面の方位角強度分布における半値幅（単位：度）を表す。）
フィラーがタルクである請求項１または２に記載の成形体。