JP2005281466A - 反り変形の少ない炭素繊維含有繊維強化樹脂組成物及びその成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】 炭素繊維系樹脂強化材料の特徴（低密度、低灰分、高剛性）を維持しつつ、剛性が高く、反りの小さい成形品が得られる組成物及びその成形体を提供する。
【解決手段】 （Ａ）繊維径３〜２０μｍの炭素繊維 １〜２０質量％、（Ｂ）平均粒径１〜１００μｍの黒鉛（グラファイト） ３〜５０質量％、及び（Ｃ）ポリオレフィン系樹脂 ２５〜９５質量％を含み、該（Ａ）炭素繊維（Ｗｃｆ）に対する該（Ｂ）黒鉛（グラファイト）（Ｗｇ）の質量比（Ｗｇ／Ｗｃｆ）が１〜１０である繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物；及びその成形体。
【選択図】 なし

Description

本発明は、繊維強化樹脂組成物、およびそれから得られる成形体に関する。さらに詳しくは、反り変形の少ない成形体を与える炭素繊維含有繊維強化樹脂組成物及びそれからなる成形体に関する。

繊維強化ポリオレフィン系樹脂を成形すると、繊維の配向により収縮率の異方性が発現し、反り・変形が発生するために、種々の用途において、その適用が妨げられることはよく知られている。ポリオレフィン系樹脂を炭素繊維で補強強化した場合、炭素繊維以外の無機フィラーを用いた場合に比べて、比較的少量の添加で剛性、強度、耐熱性を向上させることができるが、逆に反り・変形が発生しやすい為、反り低減方法が必要とされている。

反りの低減方法としては、エラストマーを添加する（特許文献１）方法が知られているが、エラストマーを添加した場合、強化繊維を添加する本来の目的である剛性や強度の向上効果が低下するという問題点がある。また、マイカ等の板状の無機フィラーを添加する（特許文献２及び３）等の方法も知られているが、炭素繊維以外の無機フィラーを多量に加えると、密度が大きくなったり（重くなる）、灰分が多くなり、焼却処分時に問題となる等、炭素繊維系材料の特徴を損なうという問題がある。

特公平６−２１２０７号公報 特開平２−２３８０３８号公報 特公平６−２１２０８６号公報

本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、炭素繊維系材料の特徴（低密度、低灰分、高剛性）を維持しつつ、反りの小さい成形品が得られる組成物を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明者は鋭意研究を重ね、炭素繊維系材料と共に黒鉛（グラファイト）を特定割合で配合した繊維強化樹脂組成物からなる成形体は、黒鉛（グラファイト）が有する板状形状によって、低反り・低変形を実現できることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、
［１］（Ａ）繊維径３〜２０μｍの炭素繊維１〜２０質量％、（Ｂ）平均粒径１〜１００μｍの黒鉛（グラファイト）３〜５０質量％、及び（Ｃ）ポリオレフィン系樹脂 ２５〜９５質量％を含み、該（Ａ）炭素繊維（Ｗｃｆ）に対する該（Ｂ）黒鉛（グラファイト）（Ｗｇ）の質量比（Ｗｇ／Ｗｃｆ）が１〜１０である繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物；
［２］さらに（Ｄ）官能基含有ポリオレフィンを、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計１００質量部に対して、０．１〜２０質量部含む、上記［１］に記載の繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物；
［３］前記（Ｃ）ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレンである上記［１］又は［２］に記載の繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物；
［４］含酸素下で９００℃、６時間燃焼したときの灰分が３質量％以下である上記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物；
［５］上記［１］〜［４］のいずれかに記載の繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物を成形してなる成形体；
［６］密度１１００ｋｇ／ｍ^３以下である上記［５］に記載の成形体；及び
［７］曲げ弾性率３０００ＭＰａ以上である上記［５］又は［６］に記載の成形体
を提供する。

本発明によって、炭素繊維系材料と共に黒鉛（グラファイト）を配合することで、炭素繊維系材料の特徴（低密度、低灰分、高剛性）を維持しながら、反り・変形の小さい成形体を与える繊維強化樹脂組成物を提供することが可能となった。
本発明によって、反り・変形の小さい繊維強化樹脂成形体が提供された。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物（以下、本発明の組成物という）は、
（Ａ）繊維径３〜２０μｍの炭素繊維（以下、「（Ａ）炭素繊維」又は「（Ａ）成分」という） １〜２０質量％、
（Ｂ）平均粒径１〜１００μｍの黒鉛（グラファイト）（以下、「（Ｂ）黒鉛（グラファイト）」又は「（Ｂ）成分」という） ３〜５０質量％、及び
（Ｃ）ポリオレフィン系樹脂（以下、「（Ｃ）ポリオレフィン系樹脂」又は「（Ｃ）成分」という） ２５〜９５質量％
を含み、
上記（Ａ）炭素繊維（Ｗｃｆ）に対する上記（Ｂ）黒鉛（グラファイト）（Ｗｇ）の質量比（Ｗｇ／Ｗｃｆ）が１〜１０であることを特徴とする。

以下、本発明の組成物を構成する各成分について説明する。
（Ａ）炭素繊維
炭素繊維は、本発明の組成物に、高剛性を付与し、組成物から得られる成形体のいわゆる補強強化成分であると同時に、本発明の組成物が低密度、低灰分となるために必要な成分である。

本発明の組成物で用いる炭素繊維の種類は特に制限されず、ＰＡＮ系（ＨＴ、ＩＭ、ＨＭ）、ピッチ系（ＧＰ、ＨＭ）、レーヨン系のいずれも使用可能であるが、ＰＡＮ系が好ましい。

炭素繊維は引張強度が１０００ＭＰａ以上のものが好ましく、３０００ＭＰａ以上が特に好ましい。引張り強度が１０００ＭＰａ未満では、十分な補強強化が得られない。

また、炭素繊維は引張弾性率が５０ＧＰａ以上のものが好ましく、２００ＧＰａ以上が特に好ましい。引張り弾性率が５０ＧＰａ未満では、十分な補強強化が得られない。

本発明の組成物で用いる炭素繊維は、繊維径が３〜２０μｍの範囲であることが必要であり、好ましくは４〜８μｍの範囲である。繊維径が３μｍ未満であると、繊維が折れやすく、強度が低下する場合があるだけでなく、工業的に製造コストが高くなり実用的でない。２０μmを超えると繊維のアスペクト比が小さくなりコストが高くなり実用的でない。

炭素繊維の繊維径は、電子顕微鏡を用いて測定することができる。

上記範囲の繊維径を有する炭素繊維を製造する方法としては、例えば、特開２００４−１１０３０号公報、特開２００１−２１４３３４号公報、特開平５−２６１７９２号公報、新・炭素材料入門（炭素材料学会編、（株）リアライズ社、１９９６年発行）等に記載の方法が挙げられる。

炭素繊維としては、上記繊維径を有するものであれば特に制限なく使用することができ、市販品を用いてもよく、その具体例としては、例えば、ベスファイト（登録商標）・チョップドファイバーＨＴＡ−Ｃ６−Ｓ、ＨＴＡ−Ｃ６−ＳＲ、ＨＴＡ−Ｃ６−ＳＲＳ、ＨＴＡ−Ｃ６−Ｎ、ＨＴＡ−Ｃ６−ＮＲ、ＨＴＡ−Ｃ６−ＮＲＳ、ＨＴＡ−Ｃ６−ＵＳ、ＨＴＡ−Ｃ６−ＵＥＬ１、ＨＴＡ−Ｃ６−ＵＨ、ＨＴＡ−Ｃ６−ＯＷ、ＨＴＡ−Ｃ６−Ｅ、ＭＣ ＨＴＡ−Ｃ６−ＵＳ；ベスファイト（登録商標）・フィラメントＨＴＡ−Ｗ０５Ｋ、ＨＴＡ−Ｗ１Ｋ、ＨＴＡ−３Ｋ、ＨＴＡ−６Ｋ、ＨＴＡ−１２Ｋ、ＨＴＡ−２４Ｋ、ＵＴ５００−６Ｋ、ＵＴ５００−１２Ｋ、ＵＴ−５００−２４Ｋ、ＵＴ８００−２４Ｋ、ＩＭ４００−３Ｋ、ＩＭ４００−６Ｋ、ＩＭ４００−１２Ｋ、ＩＭ６００−６Ｋ、ＩＭ６００−１２Ｋ、ＩＭ６００−２４Ｋ、ＬＭ１６−１２Ｋ、ＨＭ３５−１２Ｋ、ＴＭ３５−６Ｋ、ＵＭ４０−１２Ｋ、ＵＭ４０−２４Ｋ、ＵＭ４６−１２Ｋ、ＵＭ５５−１２Ｋ、ＵＭ６３−１２Ｋ、ＵＭ６８−１２Ｋ（以上、東邦テナックス社製）；パイロフィル（登録商標）チョップドファイバーＴＲ０６６、ＴＲ０６６Ａ、ＴＲ０６８、ＴＲ０６Ｕ、ＴＲ０６ＮＥ、ＴＲ０６Ｇ（以上、三菱レイヨン社製）；トレカチョップドファイバーＴ００８Ａ−００３、Ｔ０１０−００３（以上、東レ社製）等が挙げられる。

また、炭素繊維は、表面処理、特に電解処理されたものが好ましい。表面処理剤としては、例えば、エポキシ系サイジング剤、ウレタン系サイジング剤、ナイロン系サイジング剤、オレフィン系サイジング剤等が挙げられる。表面処理することによって、引張り強度、曲げ強度が向上するという利点が得られる。上記表面処理された炭素繊維は、市販品を用いてもよく、その具体例としては、例えば、東邦テナックス社製の、ベスファイト（登録商標）・チョップドファイバーＨＴＡ−Ｃ６−ＳＲＳ、ＨＴＡ−Ｃ６−Ｓ、ＨＴＡ−Ｃ６−ＳＲ、ＨＴＡ−Ｃ６−Ｅ（以上、エポキシ系サイジング剤で処理されたもの）、ＨＴＡ−Ｃ６−Ｎ、ＨＴＡ−Ｃ６−ＮＲ、ＨＴＡ−Ｃ６−ＮＲＳ（以上、ナイロン系サイジング剤で処理されたもの）、ＨＴＡ−Ｃ６−ＵＳ、ＨＴＡ−Ｃ６−ＵＥＬ１、ＨＴＡ−Ｃ６−ＵＨ、ＭＣ ＨＴＡ−Ｃ６−ＵＳ（以上、ウレタン系サイジング剤で処理されたもの）；三菱レイヨン社製の、パイロフィル（登録商標）チョップドファイバーＴＲ０６６、ＴＲ０６６Ａ（以上、エポキシ系サイジング剤で処理されたもの）、ＴＲ０６８（エポキシ−ウレタン系サイジング剤で処理されたもの）、ＴＲ０６Ｕ（ウレタン系サイジング剤で処理されたもの）、ＴＲ０６ＮＥ（ポリアミド系サイジング剤で処理されたもの）、ＴＲ０６Ｇ（水溶性サイズされたもの）等が挙げられる。

本発明の組成物における、（Ａ）炭素繊維の配合割合は、１〜２０質量％の範囲、好ましくは２〜１２質量％、より好ましくは３〜８質量％の範囲である。１質量％未満では、補強強化が不十分であり、かつ炭素繊維が樹脂中に均等に分散しづらい。２０質量％を超えると、製造コストが高くなり実用的でない。

（Ｂ）黒鉛（グラファイト）
本発明の組成物において、黒鉛（グラファイト）は、板状の形状を有するフィラーであり、これを含有する本発明の組成物から得られる成形体の反り・変形を防止する機能を有する成分である。

本発明の組成物で用いる黒鉛（グラファイト）には、特に制限はなく、人造黒鉛粉末、土状黒鉛粉末、鱗状黒鉛粉末、薄片化黒鉛等いずれのものでも使用できるが、鱗状黒鉛粉末及び薄片化黒鉛が好ましく、薄片化黒鉛が特に好ましい。

本発明の組成物で用いる黒鉛（グラファイト）は、平均粒径が１〜１００μｍの範囲であり、好ましくは５〜８０μｍ、より好ましくは２０〜６０μｍの範囲である。黒鉛（グラファイト）の平均粒径が１μｍ未満では、これを含む組成物から得られる成形体の反り・変形を防止する効果が十分発現せず、１００μｍを超えると、衝撃強度が低下し易い。ここで、黒鉛（グラファイト）の平均粒径の測定は、ＪＩＳ Ｒ １６２９に準じ、レーザー回折散乱法で測定する。

黒鉛（グラファイト）としては、市販品を用いることができ、その具体例としては、例えば、ＰＡＧ５（日本黒鉛工業社製、人造黒鉛粉末、平均粒径３０μｍ）、ＡＯＰ（日本黒鉛工業社製、土状黒鉛粉末、平均粒径５μｍ）、ＣＢ−１５０（日本黒鉛工業社製、麟状黒鉛粉末、平均粒径４０μｍ）、ＧＲ−１５（日本黒鉛工業社製、薄片化黒鉛、平均粒径１５μｍ）等が挙げられ、これらの他、人造黒鉛粉末としては、日本黒鉛工業社製ＰＡＧシリーズ、ＨＡＧシリーズ等；土状黒鉛粉末としては、日本黒鉛工業社製の青Ｐ、ＡＰ、Ｐ＃１等；鱗状黒鉛粉末としては、日本黒鉛工業社製ＣＰシリーズ、ＣＢシリーズ、Ｆ＃シリーズ等；薄片化黒鉛としては、日本黒鉛工業社製のＥＸＰ−Ｐ、ＥＰ、ＣＭＸ等；高純度黒鉛粉末としては、日本黒鉛工業社製ＡＣＰシリーズ、ＡＣＢシリーズ、ＳＰシリーズ、ＨＯＰシリーズ等が挙げられる。

また、黒鉛（グラファイト）は、揮発分が、通常５％以下、好ましくは２％以下、より好ましくは１％以下、特に好ましくは０．５％以下である。揮発分が多いと、耐久性に問題が有ったり、成形時にガス巻きが発生し、外観を損なう場合がある。

本発明の組成物における、（Ｂ）黒鉛（グラファイト）の配合割合は、３〜５０質量％の範囲であり、好ましくは３〜２０質量％、より好ましくは５〜１５質量％の範囲である。（Ｂ）黒鉛（グラファイト）の配合割合が３質量％未満では、反り低減効果が期待できず、５０質量％を超えると、組成物又は組成物から得られる成形体自体の密度が大きくなり（重くなる）、炭素繊維を用いる利点（低密度）が損なわれる。

（Ｃ）ポリオレフィン系樹脂
本発明の組成物において、ポリオレフィン系樹脂はマトリックス樹脂である。ポリオレフィン系樹脂としては、特に制限はないが、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。好ましいポリプロピレン系樹脂の具体例としては、例えば、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合体等が挙げられる。
本発明の組成物に用いるポリオレフィン系樹脂は、メルトフローレート（以下、ＭＦＲという）が、通常１〜５００ｇ／１０分であり、１０〜３００ｇ／１０分であることが好ましく、１５〜８０ｇ／１０分であることが特に好ましい。ＭＦＲが１ｇ／１０分未満では、成形が困難であり、５００ｇ／１０分を超えると、衝撃強度が低下する。
また、ポリオレフィン系樹脂は、ＧＰＣで測定したＭｗ／Ｍｎが、通常２〜１０であり、２〜５であることが好ましく、２〜４であることが特に好ましい。

ポリオレフィン系樹脂は、市販品を用いることができ、その具体例としては、例えば、Ｊ−２００３ＧＰ（出光石油化学社製、ＭＦＲ＝２０ｇ／１０分）、Ｊ−３０００ＧＰ（出光石油化学社製、ＭＦＲ＝３０ｇ／１０分）、Ｙ−６００５ＧＭ（出光石油化学社製、ＭＦＲ＝６０ｇ／１０分）、Ｆ−３００ＳＶ（出光石油化学社製、ＭＦＲ＝３ｇ／１０分）、Ｊ−６０８３ＨＰ（出光石油化学社製、ＭＦＲ＝６０ｇ／１０分）、Ｊ−３０５４ＭＰ（出光石油化学社製、ＭＦＲ＝３０ｇ／１０分）、Ｊ−７６２ＨＰ（出光石油化学社製、ＭＦＲ＝１２／１０分）、Ｊ−４６６ＨＰ（出光石油化学社製、ＭＦＲ＝４ｇ／１０分）、Ｊ−７８４ＨＶ（出光石油化学社製、ＭＦＲ＝１２ｇ／１０分）等が挙げられる。

本発明の組成物における、（Ｃ）ポリオレフィン系樹脂の配合割合は、２５〜９５質量％の範囲であり、好ましくは５０〜９０質量％、より好ましくは６０〜８５質量％の範囲である。（Ｃ）ポリオレフィン系樹脂の配合割合が２５質量％未満では、成形性が悪く、９５質量％を超えると、剛性、耐熱性が不十分となる。

本発明の組成物において、上記（Ａ）炭素繊維（Ｗｃｆ）に対する上記（Ｂ）黒鉛（グラファイト）（Ｗｇ）の質量比（Ｗｇ／Ｗｃｆ）は、１〜１０の範囲、好ましくは１．５〜５、より好ましくは２〜４の範囲である。Ｗｇ／Ｗｃｆが１未満であると、反り・変形が改善されない場合があり、１０を超えると、これらを含む組成物から得られる成形体の剛性が不十分になる恐れがある。

上記（Ａ）〜（Ｃ）成分を含む本発明の組成物には、さらに（Ｄ）官能基含有ポリオレフィン（以下、「（Ｄ）成分」ということがある）を配合することが好ましい。以下、（Ｄ）成分について説明する。
（Ｄ）官能基含有ポリオレフィン
官能基含有ポリオレフィンを、本発明の組成物に添加することにより、（Ｃ）ポリオレフィン系樹脂と（Ａ）炭素繊維との界面強度を向上させることができる。
本発明の組成物に用いることができる官能基含有ポリオレフィンの官能基としては、例えば、カルボン酸基、アミノ基、エポキシ基、水酸基等が挙げられ、カルボン酸基又はアミノ基が好ましい。カルボン酸基としては、マレイン酸基、フマル酸基、アクリル酸基等が挙げられ、マレイン酸基が好ましい。

官能基含有ポリオレフィンは、カルボン酸変性ポリオレフィン系樹脂が好ましく、酸付加量が０．１〜１０質量％のマレイン酸変性ポリプロピレンの特性を有するものが好ましい。
酸変性ポリオレフィンは、市販品を用いてもよく、その具体例としては、例えば、ポリボンド３２００、ポリボンド３１５０（白石カルシウム社製、マレイン酸変性ポリプロピレン）、ユーメックス１００１、ユーメックス１０１０、ユーメックス１００３、ユーメックス１００８（三洋化成工業社製、マレイン酸変性ポリプロピレン）、アドマーＱＥ８００、アドマーＱＥ８１０（三井化学社製、マレイン酸変性ポリプロピレン）、トーヨータッフＨ−１０００Ｐ（東洋化成工業社製、マレイン酸変性ポリプロピレン）等が挙げられる。

本発明の組成物における、（Ｄ）官能基含有ポリオレフィンの配合割合は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計１００質量部に対して、０．１〜２０質量部の範囲であり、好ましくは０．５〜１０質量部、より好ましくは１〜５質量部の範囲である。（Ｄ）官能基含有ポリオレフィンの配合割合が０．１質量％未満では、曲げ強度及び耐熱性（熱変形温度）が低下し、２０質量％を超えると、製造コストが高くなり現実的でない。

本発明の組成物は、含酸素下で９００℃、６時間燃焼させたときの灰分が、通常５質量％以下、好ましくは３質量％以下、より好ましくは１質量％以下、特に好ましくは０．５質量％以下である。灰分が５質量％を超えたのでは、（Ａ）炭素繊維の有する低灰分という特性が発揮されず好ましくない。ここで、組成物の灰化方法の詳細及び灰分の測定は、次のように行う。
灰化は、サンプルを耐熱容器に入れ、電気炉を用いて加熱することによって行う。灰分量は、燃焼前後の質量を電子天秤で測定し、（燃焼後の質量）÷（燃焼前の質量）から算出する。

本発明の組成物中における炭素繊維の平均アスペクト比（すなわち、（平均繊維長）÷（平均繊維径））は、通常５〜１０，０００、好ましくは１０〜５，０００、より好ましくは５００〜２，０００である。平均アスペクト比が５未満では、補強効果が低く、１０，０００を超えても成形性が低下する。

本発明の組成物は、通常、次のようにして製造することができる。
原料を混合（ドライブレンド）後、押出機で溶融混練することで製造することができる。押出機は、短軸押出機、二軸押出機等の公知のものが使用でき、（Ａ）炭素繊維は、他の原料とともに混合投入しても、別途サイドフィードから投入してもよい。その他、特開昭６２−６０６２５号公報、特開平１０−２６４１５２号公報、国際公開第ＷＯ９７／１９８０５号公報等に記載の方法を用いることもできる。

本発明の組成物には、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分以外に、本発明の目的を損なわない範囲内において、種々の添加剤を配合することができる。配合することができる添加剤としては、例えば、着色剤、酸化防止剤、金属不活性剤、カーボンブラック、増核剤、離型剤、滑剤、耐電防止剤等が挙げられる。また、種々のエラストマーやマイカ、タルク、ガラス繊維、有機繊維等の補強剤を加えてもよい。

次に、上記本発明の組成物を成形してなる成形体（以下、本発明の成形体という）について説明する。本発明の成形体は、本発明の組成物を成形してなるものであり、その成形方法に特に制限はなく、当業者に公知の成形方法を用いることができる。成形方法としては、例えば、射出成形、射出圧縮成形、押出成形、膨張成形、発泡成形等が挙げられ、射出成形又は射出圧縮成形が好ましい。

本発明の成形体の密度は、好ましくは１１００ｋｇ／ｍ^３以下、より好ましくは１０００ｋｇ／ｍ^３以下、特に好ましくは９７０ｋｇ／ｍ^３以下である。成形体の密度が１１００ｋｇ／ｍ^３を超えたのでは、（Ａ）炭素繊維の有する低密度という特性が発揮されず好ましくない。ここで、成形体の密度は、ＪＩＳ Ｋ７１１２：１９９９に準拠して測定する。

本発明の成形体の曲げ弾性率は、好ましくは３０００ＭＰａ以上、より好ましくは３８００ＭＰａ以上である。成形体の曲げ弾性率が３０００ＭＰａ未満では、（Ａ）炭素繊維の有する高剛性という特性が発揮されず好ましくない。ここで、成形体の曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ−７１７１：１９９４に準拠して測定する。

本発明の成形体は、炭素繊維系樹脂強化材料の好ましい特徴である、低密度、低灰分及び高剛性という特性を有し、且つ、反り・変形が小さい。

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。

実施例１
下記表１に示す各材料を混合（ドライブレンド）した後、トップフィードから二軸押出機（東芝機械製、ＴＥＭ−３５Ｂ、バレル温度：２００℃、スクリュー回転数：３００ｒｐｍ）に投入し、溶融混練し、繊維強化樹脂組成物を得た。

実施例２〜４、比較例１〜３
成分組成を、下記表１に示すものに変更した以外は実施例１と同様にして繊維強化樹脂組成物を製造した。

＜成形体の特性評価＞
実施例１〜４、及び比較例１〜３で製造した繊維強化樹脂組成物から下記のように成形された成形体（試験片）の各物性を下記のようにして求めた。得られた結果を下記表１に示す。

（１）反り率（％）：
射出成形により、直径１５０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの円板を成形し、２３℃で４８時間状態調整後、図１に示すようにｄ_１及びｄ_２を求め、次式により、反り率を算出した。
反り率（％）＝{（ｄ_１＋ｄ_２）／（２×１４０）}×１００

（２）密度（ｋｇ／ｍ^３）：
ＪＩＳ Ｋ７１１２：１９９９に準拠して測定した。

（３）曲げ弾性率（ＭＰａ）：
ペレットを射出成形してテストピースを作成し、２３℃で４８時間の状態調整後、試験に供し、ＪＩＳ Ｋ−７１７１：１９９４に準拠して求めた。

表１中の略号（製品名）の詳細は次の通りである。
ＨＴＡ−Ｃ６−ＳＲＳ（東邦テナックス社製；繊維径７μｍ、エポキシ系サイジング剤で処理されたもの）
ポリボンド３２００（白石カルシウム社製、マレイン酸変性ポリプロピレン）
ＰＡＧ５（日本黒鉛工業社製、人造黒鉛粉末、平均粒径３０μｍ）
ＡＯＰ（日本黒鉛工業社製、土状黒鉛粉末、平均粒径５μｍ）
ＣＢ−１５０（日本黒鉛工業社製、麟状黒鉛粉末、平均粒径４０μｍ）
ＧＲ−１５（日本黒鉛工業社製、薄片化黒鉛、平均粒径１５μｍ）
Ｊ−２００３ＧＰ（出光石油化学社製、ＭＦＲ＝２０ｇ／１０分）

表１の結果から、実施例１〜４では、反り率が２〜８％と小さく、密度が１０００ｋｇ／ｍ^３であり、同時に曲げ弾性率が４０００〜４２００ＭＰａと高いことがわかる。これに対し、（Ｂ）黒鉛（グラファイト）を配合していない比較例１及び２では、密度は小さいものの、反り率が大きいことがわかる。また、（Ａ）炭素繊維を実施例の倍量配合している比較例２では、曲げ弾性率は非常に高いが、反り率が劣っている。（Ａ）炭素繊維を配合していない比較例３では、反り率は小さいが曲げ弾性率が非常に低く、劣っている。（Ａ）炭素繊維を実施例と同量配合している比較例１では、反り率及び曲げ弾性率が劣っている。

本発明の繊維強化樹脂組成物は、剛性が高く、反り・変形の小さい成形体を与えるので、自動車部品（フロントエンド、ファンシェラウド、クーリングファン、エンジンアンダーカバー、エンジンカバー、ラジエターボックス、サイドドア、バックドアインナー、バックドアアウター、外板、ルーフレール、ドアハンドル、ラゲージボックス、ホイールカバー、ハンドル、クーリングモジュール、エアークリーナーケース、エアークリーナー部品、ロックナット）、二輪・自転車部品（ラゲージボックス、ハンドル、ホイール）、住宅関連部品（温水洗浄弁座部品、浴室部品、浴槽部品、椅子の脚、バルブ類、メーターボックス）、その他（洗濯機部品（浴槽・バランスリング等）、風力発電機用のファン、電動工具部品、草刈り機ハンドル、ホースジョイント、樹脂ボルト、コンクリート型枠）等を製造する材料として有用である。

図１は、実施例及び比較例の繊維強化樹脂組成物の反り率を求めるための説明図である。

符号の説明

１：成形体

Claims (7)

1. （Ａ）繊維径３〜２０μｍの炭素繊維 １〜２０質量％、
   （Ｂ）平均粒径１〜１００μｍの黒鉛（グラファイト） ３〜５０質量％、及び
   （Ｃ）ポリオレフィン系樹脂 ２５〜９５質量％
   を含み、
   該（Ａ）炭素繊維（Ｗｃｆ）に対する該（Ｂ）黒鉛（グラファイト）（Ｗｇ）の質量比（Ｗｇ／Ｗｃｆ）が１〜１０である繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物。
2. さらに（Ｄ）官能基含有ポリオレフィンを、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計１００質量部に対して、０．１〜２０質量部含む、請求項１に記載の繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物。
3. 前記（Ｃ）ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレンである請求項１又は２に記載の繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物。
4. 含酸素下で９００℃、６時間燃焼したときの灰分が３質量％以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物を成形してなる成形体。
6. 密度１１００ｋｇ／ｍ^３以下である請求項５に記載の成形体。
7. 曲げ弾性率３０００ＭＰａ以上である請求項５又は６に記載の成形体。

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