JP2023106452A - 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品、樹脂ペレットおよびその製造方法、ならびに樹脂ペレットを用いた射出成形品 - Google Patents
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Abstract
【課題】剛性、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さに優れた成形品（射出成形品等）、ならびにこれを得ることができる熱可塑性樹脂組成物および樹脂ペレットを提供する。【解決手段】炭素数が１０以上の単量体単位を含む脂肪族ポリアミド（Ａ）と、引張強さが５．１ＧＰａ以上である炭素繊維（Ｂ）とを含み、炭素繊維（Ｂ）の含有量が、脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、２０～１６０質量部である、熱可塑性樹脂組成物および樹脂ペレット。【選択図】なし
Description
本発明は、熱可塑性樹脂組成物およびその成形品、樹脂ペレットおよびその製造方法、ならびに樹脂ペレットを用いた射出成形品に関する。
熱可塑性樹脂は、成形性が良好であり、成形品の量産性に優れることから、成形品の原料として幅広く使用されている。成形品に対しては、高性能化の要求がさらに高度化している。例えば、成形品を使用した各種工業製品の生産性向上のための部品点数削減等により、１つの成形品に、平面部等のノッチのない部分と、複雑形状によるノッチのある部分とが混在するようになっている。ノッチのない部分とノッチのある部分とでは機械特性（衝撃強さ等）が異なってくるため、１つの成形品に幅広い機械特性が求められている。
成形品の機械特性を向上する方法としては、熱可塑性樹脂にガラス繊維、炭素繊維等の繊維状充填材を配合する方法が知られている。成形品の剛性を高める方法としては、熱可塑性樹脂に炭素繊維を配合する方法が挙げられる。特に、ポリアミドに炭素繊維を配合した熱可塑性樹脂組成物からなる成形品は、剛性と衝撃強さとのバランスに優れる。
ポリアミドに強化繊維を配合した熱可塑性樹脂組成物からなる成形品としては、下記のものが提案されている。
（１）ＭＸＤ６ナイロンを４０～７０質量％、および単繊維の表面に長手方向に延びる皺が実質的に無い炭素繊維を３０～６０質量％含有する熱可塑性樹脂組成物からなる、曲げ弾性率が３５０００ＭＰａ以上、比重が１．４以下である熱可塑性樹脂成形品（特許文献１）。
（２）ナイロン６、および（ｉ）単繊維の表面に単繊維の長手方向に延びる皺の深さが９０ｎｍ以下であり、（ｉｉ）ストランド弾性率が２３０～３７０ＧＰａであり、（ｉｉｉ）単繊維の繊維断面の長径と短径との比（長径／短径）が１．００～１．０２である炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物からなる、曲げ弾性率が５０００ＭＰａ以上、シャルピー衝撃試験によるノッチなし衝撃強度が９０ｋＪ／ｍ２以上、比重が１．４以下である熱可塑性樹脂成形品（特許文献２）。
（３）（Ａ）空隙率が３０％～７０％である強化繊維ロービング、（Ｂ）ポリアミド樹脂からなるポリアミド樹脂組成物ペレットであって、溶融混練した後、得られたポリアミド樹脂組成物の樹脂ペレット１００質量％中に、強化繊維が１０～６５質量％含まれ、強化繊維の平均繊維長が３～３０ｍｍであり、組成物の長さ方向と実質上ほぼ同一長さ状態で配列されていることを特徴とするポリアミド樹脂組成物ペレット（特許文献３）。
（１）ＭＸＤ６ナイロンを４０～７０質量％、および単繊維の表面に長手方向に延びる皺が実質的に無い炭素繊維を３０～６０質量％含有する熱可塑性樹脂組成物からなる、曲げ弾性率が３５０００ＭＰａ以上、比重が１．４以下である熱可塑性樹脂成形品（特許文献１）。
（２）ナイロン６、および（ｉ）単繊維の表面に単繊維の長手方向に延びる皺の深さが９０ｎｍ以下であり、（ｉｉ）ストランド弾性率が２３０～３７０ＧＰａであり、（ｉｉｉ）単繊維の繊維断面の長径と短径との比（長径／短径）が１．００～１．０２である炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物からなる、曲げ弾性率が５０００ＭＰａ以上、シャルピー衝撃試験によるノッチなし衝撃強度が９０ｋＪ／ｍ２以上、比重が１．４以下である熱可塑性樹脂成形品（特許文献２）。
（３）（Ａ）空隙率が３０％～７０％である強化繊維ロービング、（Ｂ）ポリアミド樹脂からなるポリアミド樹脂組成物ペレットであって、溶融混練した後、得られたポリアミド樹脂組成物の樹脂ペレット１００質量％中に、強化繊維が１０～６５質量％含まれ、強化繊維の平均繊維長が３～３０ｍｍであり、組成物の長さ方向と実質上ほぼ同一長さ状態で配列されていることを特徴とするポリアミド樹脂組成物ペレット（特許文献３）。
（１）の成形品については、曲げ弾性率が３５０００ＭＰａ以上と高い剛性が得られ、実施例にはノッチなしシャルピー衝撃強さも記載されているが、ノッチ付きシャルピー衝撃強さは考慮されていない。
（２）の成形品については、曲げ弾性率が５０００ＭＰａ以上であり、ノッチなしシャルピー衝撃強さが９０ｋＪ／ｍ２以上と高くなるものの、ノッチ付きシャルピー衝撃強さは考慮されていない。
（３）の成形品については、特定の強化繊維ロービングとポリアミドとからなる長繊維強化ポリアミド樹脂組成物からなる成形品であるため、ノッチ付きシャルピー衝撃強さは高くなると予想される。しかし、ノッチなしシャルピー衝撃強さは考慮されておらず、平面部等のノッチのない部分において、衝撃強さが限定的になる場合がある。また、強化繊維が長いために、複雑形状の成形品への成形性も課題になる場合がある。
（２）の成形品については、曲げ弾性率が５０００ＭＰａ以上であり、ノッチなしシャルピー衝撃強さが９０ｋＪ／ｍ２以上と高くなるものの、ノッチ付きシャルピー衝撃強さは考慮されていない。
（３）の成形品については、特定の強化繊維ロービングとポリアミドとからなる長繊維強化ポリアミド樹脂組成物からなる成形品であるため、ノッチ付きシャルピー衝撃強さは高くなると予想される。しかし、ノッチなしシャルピー衝撃強さは考慮されておらず、平面部等のノッチのない部分において、衝撃強さが限定的になる場合がある。また、強化繊維が長いために、複雑形状の成形品への成形性も課題になる場合がある。
このように、ポリアミドに炭素繊維を配合した熱可塑性樹脂組成物からなる成形品において、ノッチ付き衝撃強さとノッチなし衝撃強さとを両立する技術が求められている。
本発明は、剛性、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さに優れた成形品（射出成形品等）、ならびにこれを得ることができる熱可塑性樹脂組成物および樹脂ペレットを提供する。
本発明は、剛性、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さに優れた成形品（射出成形品等）、ならびにこれを得ることができる熱可塑性樹脂組成物および樹脂ペレットを提供する。
本発明は、下記の態様を有する。
＜１＞炭素数が１０以上の単量体単位を含む脂肪族ポリアミド（Ａ）と、引張強さが５．１ＧＰａ以上である炭素繊維（Ｂ）とを含み、前記炭素繊維（Ｂ）の含有量が、前記脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、２０～１６０質量部である、熱可塑性樹脂組成物。
＜２＞前記炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長が、０．１～１．０ｍｍである、前記＜１＞の熱可塑性樹脂組成物。
＜３＞前記炭素繊維（Ｂ）の含有量が、前記脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、４０～１００質量部である、前記＜１＞または＜２＞の熱可塑性樹脂組成物。
＜４＞前記脂肪族ポリアミド（Ａ）が、ＰＡ１１およびＰＡ１２のいずれか一方または両方である、前記＜１＞～＜３＞のいずれかの熱可塑性樹脂組成物。
＜５＞前記＜１＞～＜４＞のいずれかの熱可塑性樹脂組成物からなる成形品であり、前記成形品のノッチ付きシャルピー衝撃強さが、１３ｋＪ／ｍ２以上であり、前記成形品のノッチなしシャルピー衝撃強さが、８０ｋＪ／ｍ２以上であり、前記成形品の曲げ弾性率が、１５ＧＰａ以上である、成形品。
＜６＞炭素数が１０以上の単量体単位を含む脂肪族ポリアミド（Ａ）と、引張強さが５．１ＧＰａ以上である炭素繊維（Ｂ）とを含み、前記炭素繊維（Ｂ）の含有量が、前記脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、２０～１６０質量部である、樹脂ペレット。
＜７＞前記炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長が、０．１～１．０ｍｍである、前記＜６＞の樹脂ペレット。
＜８＞前記炭素繊維（Ｂ）の含有量が、前記脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、４０～１００質量部である、前記＜６＞または＜７＞の樹脂ペレット。
＜９＞前記脂肪族ポリアミド（Ａ）が、ＰＡ１１およびＰＡ１２のいずれか一方または両方である、前記＜６＞～＜８＞のいずれかの樹脂ペレット。
＜１０＞前記＜６＞～＜９＞のいずれかの樹脂ペレットを製造する方法であり、溶融状態の前記脂肪族ポリアミド（Ａ）に、長さ２～２０ｍｍの炭素繊維（Ｂ）を配合する、樹脂ペレットの製造方法。
＜１１＞前記＜６＞～＜９＞のいずれかの樹脂ペレットからなる射出成形品であり、前記射出成形品のノッチ付きシャルピー衝撃強さが、１３ｋＪ／ｍ２以上であり、前記射出成形品のノッチなしシャルピー衝撃強さが、８０ｋＪ／ｍ２以上であり、前記射出成形品の曲げ弾性率が、１５ＧＰａ以上である、射出成形品。
＜１＞炭素数が１０以上の単量体単位を含む脂肪族ポリアミド（Ａ）と、引張強さが５．１ＧＰａ以上である炭素繊維（Ｂ）とを含み、前記炭素繊維（Ｂ）の含有量が、前記脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、２０～１６０質量部である、熱可塑性樹脂組成物。
＜２＞前記炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長が、０．１～１．０ｍｍである、前記＜１＞の熱可塑性樹脂組成物。
＜３＞前記炭素繊維（Ｂ）の含有量が、前記脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、４０～１００質量部である、前記＜１＞または＜２＞の熱可塑性樹脂組成物。
＜４＞前記脂肪族ポリアミド（Ａ）が、ＰＡ１１およびＰＡ１２のいずれか一方または両方である、前記＜１＞～＜３＞のいずれかの熱可塑性樹脂組成物。
＜５＞前記＜１＞～＜４＞のいずれかの熱可塑性樹脂組成物からなる成形品であり、前記成形品のノッチ付きシャルピー衝撃強さが、１３ｋＪ／ｍ２以上であり、前記成形品のノッチなしシャルピー衝撃強さが、８０ｋＪ／ｍ２以上であり、前記成形品の曲げ弾性率が、１５ＧＰａ以上である、成形品。
＜６＞炭素数が１０以上の単量体単位を含む脂肪族ポリアミド（Ａ）と、引張強さが５．１ＧＰａ以上である炭素繊維（Ｂ）とを含み、前記炭素繊維（Ｂ）の含有量が、前記脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、２０～１６０質量部である、樹脂ペレット。
＜７＞前記炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長が、０．１～１．０ｍｍである、前記＜６＞の樹脂ペレット。
＜８＞前記炭素繊維（Ｂ）の含有量が、前記脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、４０～１００質量部である、前記＜６＞または＜７＞の樹脂ペレット。
＜９＞前記脂肪族ポリアミド（Ａ）が、ＰＡ１１およびＰＡ１２のいずれか一方または両方である、前記＜６＞～＜８＞のいずれかの樹脂ペレット。
＜１０＞前記＜６＞～＜９＞のいずれかの樹脂ペレットを製造する方法であり、溶融状態の前記脂肪族ポリアミド（Ａ）に、長さ２～２０ｍｍの炭素繊維（Ｂ）を配合する、樹脂ペレットの製造方法。
＜１１＞前記＜６＞～＜９＞のいずれかの樹脂ペレットからなる射出成形品であり、前記射出成形品のノッチ付きシャルピー衝撃強さが、１３ｋＪ／ｍ２以上であり、前記射出成形品のノッチなしシャルピー衝撃強さが、８０ｋＪ／ｍ２以上であり、前記射出成形品の曲げ弾性率が、１５ＧＰａ以上である、射出成形品。
本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物によれば、剛性、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さに優れた成形品を得ることができる。
本発明の第２の態様である成形品は、剛性、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さに優れる。
本発明の第３の態様である樹脂ペレットによれば、剛性、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さに優れた射出成形品を得ることができる。
本発明の第４の態様である樹脂ペレットの製造方法によれば、剛性、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さに優れた射出成形品を得ることができる樹脂ペレットを製造できる。
本発明の第５の態様である射出成形品は、剛性、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さに優れる。
本発明の第２の態様である成形品は、剛性、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さに優れる。
本発明の第３の態様である樹脂ペレットによれば、剛性、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さに優れた射出成形品を得ることができる。
本発明の第４の態様である樹脂ペレットの製造方法によれば、剛性、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さに優れた射出成形品を得ることができる樹脂ペレットを製造できる。
本発明の第５の態様である射出成形品は、剛性、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さに優れる。
以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「ＰＡ」は、ポリアミドの略である。
「ノッチ付きシャルピー衝撃強さ」は、ＩＳＯ１７９－１／１ｅＡに準拠して測定される値である。
「ノッチなしシャルピー衝撃強さ」は、ＩＳＯ１７９－１／１ｅＵに準拠して測定される値である。
「曲げ弾性率」は、ＩＳＯ１７８に準拠し、３点曲げ試験によって測定される値である。
炭素繊維の「引張強さ」および「引張弾性率」は、ＡＳＴＭ Ｄ４０１８に準拠して測定される値である。
熱可塑性樹脂組成物または樹脂ペレットに含まれる炭素繊維の「質量平均繊維長」は、熱可塑性樹脂組成物または樹脂ペレットを空気雰囲気下で、６００℃で３時間加熱して脂肪族ポリアミド（Ａ）等を熱分解により除去し、残存した炭素繊維から無作為に選ばれた１００本以上の炭素繊維についてそれぞれの繊維長を光学顕微鏡で測定し、下記式によって算出される値である。
Ｌｗ＝ΣＬ２／ΣＬ
ここで、Ｌｗは炭素繊維の質量平均繊維長であり、Ｌは各炭素繊維の繊維長である。
原料となる炭素繊維の「長さ」は、炭素繊維が束状になっている場合は、無作為に選ばれた１０個以上の炭素繊維束について、それぞれの繊維束の長さを直接目視で測定し、これを算術平均した値である。また、炭素繊維束になっていない場合は、無作為に選ばれた１０本以上の炭素繊維について、それぞれの繊維長を光学顕微鏡で測定し、これを算術平均した値である。
炭素繊維の「円相当径」（μｍ）は、炭素繊維の目付（ｍｇ／ｍ）、フィラメント数（本）および密度（ｇ／ｃｍ３）から下記式によって算出される値である。
円相当径＝（目付÷フィラメント数÷密度×１０００÷３．１４）１／２×２
「ＰＡ」は、ポリアミドの略である。
「ノッチ付きシャルピー衝撃強さ」は、ＩＳＯ１７９－１／１ｅＡに準拠して測定される値である。
「ノッチなしシャルピー衝撃強さ」は、ＩＳＯ１７９－１／１ｅＵに準拠して測定される値である。
「曲げ弾性率」は、ＩＳＯ１７８に準拠し、３点曲げ試験によって測定される値である。
炭素繊維の「引張強さ」および「引張弾性率」は、ＡＳＴＭ Ｄ４０１８に準拠して測定される値である。
熱可塑性樹脂組成物または樹脂ペレットに含まれる炭素繊維の「質量平均繊維長」は、熱可塑性樹脂組成物または樹脂ペレットを空気雰囲気下で、６００℃で３時間加熱して脂肪族ポリアミド（Ａ）等を熱分解により除去し、残存した炭素繊維から無作為に選ばれた１００本以上の炭素繊維についてそれぞれの繊維長を光学顕微鏡で測定し、下記式によって算出される値である。
Ｌｗ＝ΣＬ２／ΣＬ
ここで、Ｌｗは炭素繊維の質量平均繊維長であり、Ｌは各炭素繊維の繊維長である。
原料となる炭素繊維の「長さ」は、炭素繊維が束状になっている場合は、無作為に選ばれた１０個以上の炭素繊維束について、それぞれの繊維束の長さを直接目視で測定し、これを算術平均した値である。また、炭素繊維束になっていない場合は、無作為に選ばれた１０本以上の炭素繊維について、それぞれの繊維長を光学顕微鏡で測定し、これを算術平均した値である。
炭素繊維の「円相当径」（μｍ）は、炭素繊維の目付（ｍｇ／ｍ）、フィラメント数（本）および密度（ｇ／ｃｍ３）から下記式によって算出される値である。
円相当径＝（目付÷フィラメント数÷密度×１０００÷３．１４）１／２×２
＜熱可塑性樹脂組成物＞
本発明の第１の態様は、特定の脂肪族ポリアミド（Ａ）と、特定の炭素繊維（Ｂ）とを含み、炭素繊維（Ｂ）の含有量が特定の範囲内である熱可塑性樹脂組成物である。
本発明の第１の態様は、特定の脂肪族ポリアミド（Ａ）と、特定の炭素繊維（Ｂ）とを含み、炭素繊維（Ｂ）の含有量が特定の範囲内である熱可塑性樹脂組成物である。
（脂肪族ポリアミド（Ａ））
脂肪族ポリアミド（Ａ）は、衝撃強さの高い成形品が得られる観点から、炭素数が１０以上の単量体単位を含む。
脂肪族ポリアミド（Ａ）は、主にラクタム由来の単量体単位からなる場合と、ジアミン由来の単量体単位とジカルボン酸由来の単量体単位からなる場合の２種類が挙げられ、ノッチ付き衝撃強さの高い成形品が得られる観点から、ラクタム由来の単量体単位からなる脂肪族ポリアミドが好ましい。
脂肪族ポリアミド（Ａ）は、衝撃強さの高い成形品が得られる観点から、炭素数が１０以上の単量体単位を含む。
脂肪族ポリアミド（Ａ）は、主にラクタム由来の単量体単位からなる場合と、ジアミン由来の単量体単位とジカルボン酸由来の単量体単位からなる場合の２種類が挙げられ、ノッチ付き衝撃強さの高い成形品が得られる観点から、ラクタム由来の単量体単位からなる脂肪族ポリアミドが好ましい。
炭素数が１０以上の単量体単位としては、炭素数１０以上のラクタム由来の単量体単位、炭素数１０以上のジカルボン酸由来の単量体単位、炭素数１０以上のジアミン由来の単量体単位が挙げられる。ジカルボン酸由来の単量体単位の炭素数が１０以上の場合、ジアミン由来の単量体単位の炭素数は９以下でもよく、ジアミン由来の単量体単位の炭素数が１０以上の場合、ジカルボン酸由来の単量体単位の炭素数は９以下でもよい。炭素数が１０以上の単量体単位としては、衝撃強さの高い成形品が得られる観点から、炭素数１０以上のラクタム由来の単量体単位が好ましい。単量体単位の炭素数は、脂肪族ポリアミド（Ａ）の入手性の観点から、１２以下が好ましい。
脂肪族ポリアミド（Ａ）としては、例えば、ＰＡ６１０、ＰＡ６１１、ＰＡ６１２、ＰＡ１０１０、ＰＡ１０１２、ＰＡ１１、ＰＡ１２が挙げられ、衝撃強さの高い成形品が得られる観点から、ＰＡ１１およびＰＡ１２のいずれか一方または両方が好ましく、ＰＡ１１がより好ましい。ＰＡ１１の市販品としては、例えば、アルケマ株式会社製のＲｉｌｓａｎ（登録商標）が挙げられる。ＰＡ１２の市販品としては、例えば、アルケマ株式会社製のＲｉｌｓａｍｉｄ（登録商標）、宇部興産株式会社製のＵＢＥＳＴＡ（登録商標）、ダイセル・エボニック株式会社製のダイアミド（登録商標）が挙げられる。
（炭素繊維（Ｂ））
炭素繊維（Ｂ）の引張強さは、成形品のノッチ付き衝撃強さを高くする観点から、５．１ＧＰａ以上であり、５．４ＧＰａ以上が好ましく、５．６ＧＰａ以上がさらに好ましい。炭素繊維（Ｂ）の引張強さは高ければ高いほどよく、上限は特に限定されない。
炭素繊維（Ｂ）の引張強さは、成形品のノッチ付き衝撃強さを高くする観点から、５．１ＧＰａ以上であり、５．４ＧＰａ以上が好ましく、５．６ＧＰａ以上がさらに好ましい。炭素繊維（Ｂ）の引張強さは高ければ高いほどよく、上限は特に限定されない。
炭素繊維（Ｂ）の引張弾性率は、成形品の弾性率向上効果の観点からは、２６０ＧＰａ以上が好ましく、２７５ＧＰａ以上がさらに好ましい。炭素繊維（Ｂ）の引張弾性率は高ければ高いほどよく、上限は特に限定されない。
炭素繊維（Ｂ）としては、ＰＡＮ系炭素繊維またはピッチ系炭素繊維が挙げられ、成形品の機械特性の観点から、ＰＡＮ系炭素繊維が好ましい。ＰＡＮ系炭素繊維は、アクリロニトリルを主成分として重合させたポリアクリルニトリル系樹脂からなる繊維を、不融化させて、さらに炭化させて生成した実質的に炭素のみからなるフィラメント繊維を主たる成分として構成される。
炭素繊維（Ｂ）の形態としては、例えば、連続繊維（長繊維）、チョップドファイバー、ミルドファイバーが挙げられる。炭素繊維（Ｂ）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。炭素繊維（Ｂ）の形態としては、炭素繊維（Ｂ）の取り扱い性に優れ、質量平均繊維長を容易に制御できる観点から、チョップドファイバーが好ましい。
連続繊維の市販品としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製のパイロフィル（登録商標） ＴＲＨ５０ １８Ｍ、ＭＲ６０Ｈ ２４Ｐ、ＭＲ７０ １２Ｐが挙げられる。チョップドファイバーの市販品としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製のパイロフィル（登録商標） ＭＲ０３ＮＥ ＢＤＥが挙げられる。
連続繊維の市販品としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製のパイロフィル（登録商標） ＴＲＨ５０ １８Ｍ、ＭＲ６０Ｈ ２４Ｐ、ＭＲ７０ １２Ｐが挙げられる。チョップドファイバーの市販品としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製のパイロフィル（登録商標） ＭＲ０３ＮＥ ＢＤＥが挙げられる。
熱可塑性樹脂組成物中での炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長は、０．１～１．０ｍｍが好ましく、０．１３～０．３０ｍｍがより好ましい。炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長が前記範囲内であれば、成形品のノッチ付き衝撃強さとノッチなし衝撃強さのバランスに優れる。また、熱可塑性樹脂組成物の成形の際に繊維長の変化が少なく、安定した機械特性の成形品を得ることができる。
熱可塑性樹脂組成物中での炭素繊維（Ｂ）の円相当径は、成形品のノッチ付き衝撃強さが高くなる観点から、６．５μｍ以下が好ましく、６．０μｍ以下がより好ましい。熱可塑性樹脂組成物中での炭素繊維（Ｂ）の円相当径は、ノッチなし衝撃強さが高くなる観点から、４．５μｍ以上が好ましく、５．０μｍ以上がより好ましい。炭素繊維（Ｂ）が太いほど、熱可塑性樹脂組成物中の炭素繊維（Ｂ）の本数は少なくなり、熱可塑性樹脂組成物中の炭素繊維（Ｂ）の分散が良好になる。炭素繊維（Ｂ）が太すぎると、円相当径に対する長さが小さくなり、炭素繊維（Ｂ）による補強効果が小さくなる。炭素繊維（Ｂ）は、円相当径が前記範囲内であれば、必ずしも円形である必要はない。
炭素繊維（Ｂ）の含有量は、脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、２０～１６０質量部であり、４０～１００質量部が好ましく、５０～９０質量部がより好ましい。炭素繊維（Ｂ）の含有量が前記範囲内であれば、成形品の曲げ弾性率（剛性）、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さのバランスに優れる。
（他の成分）
熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、脂肪族ポリアミド（Ａ）以外の熱可塑性樹脂を含んでもよい。脂肪族ポリアミド（Ａ）以外の熱可塑性樹脂としては、例えば、炭素数１０以上の単量体単位を含まない脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、ＡＢＳ樹脂が挙げられ、成形品の衝撃強さが低下しにくい観点から、脂肪族ポリアミド（Ａ）以外のポリアミドが好ましい。炭素数１０以上の単量体単位を含まない脂肪族ポリアミドとしては、例えば、ＰＡ６、ＰＡ６６が挙げられる。芳香族ポリアミドとしては、例えば、ＰＡＭＸＤ６、ＰＡ６Ｔ、ＰＡ９Ｔ、ＰＡ１０Ｔが挙げられる。
脂肪族ポリアミド（Ａ）以外の熱可塑性樹脂の含有量は、成形品のノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さを損なわない観点から、脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、８０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましい。
熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、脂肪族ポリアミド（Ａ）以外の熱可塑性樹脂を含んでもよい。脂肪族ポリアミド（Ａ）以外の熱可塑性樹脂としては、例えば、炭素数１０以上の単量体単位を含まない脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、ＡＢＳ樹脂が挙げられ、成形品の衝撃強さが低下しにくい観点から、脂肪族ポリアミド（Ａ）以外のポリアミドが好ましい。炭素数１０以上の単量体単位を含まない脂肪族ポリアミドとしては、例えば、ＰＡ６、ＰＡ６６が挙げられる。芳香族ポリアミドとしては、例えば、ＰＡＭＸＤ６、ＰＡ６Ｔ、ＰＡ９Ｔ、ＰＡ１０Ｔが挙げられる。
脂肪族ポリアミド（Ａ）以外の熱可塑性樹脂の含有量は、成形品のノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強さを損なわない観点から、脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、８０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましい。
熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて炭素繊維（Ｂ）以外の炭素繊維を含んでもよい。炭素繊維（Ｂ）以外の炭素繊維は、引張強さが５．１ＧＰａ未満の炭素繊維である。
炭素繊維（Ｂ）以外の炭素繊維の含有量は、本発明の効果を損なわない観点から、炭素繊維（Ｂ）１００質量部に対して、２００質量部以下が好ましく、１２０質量部以下がより好ましい。
炭素繊維（Ｂ）以外の炭素繊維の含有量は、本発明の効果を損なわない観点から、炭素繊維（Ｂ）１００質量部に対して、２００質量部以下が好ましく、１２０質量部以下がより好ましい。
熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、熱可塑性樹脂または炭素繊維以外の添加剤を含んでもよい。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、造核剤、離型剤、滑剤、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、無機フィラー、ガラス繊維、耐衝撃性改質剤、加工助剤、難燃剤、可塑剤が挙げられる。添加剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
＜成形品＞
本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物からなる成形品である。
成形品は、熱可塑性樹脂組成物を公知の成形法（射出成形法、押出成形法、プレス成形法、ブロー成形法等）によって成形することによって製造できる。
本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物からなる成形品である。
成形品は、熱可塑性樹脂組成物を公知の成形法（射出成形法、押出成形法、プレス成形法、ブロー成形法等）によって成形することによって製造できる。
成形品のノッチ付きシャルピー衝撃強さは、１３ｋＪ／ｍ２以上であり、１５ｋＪ／ｍ２以上が好ましく、２０ｋＪ／ｍ２以上がより好ましい。成形品のノッチ付きシャルピー衝撃強さが前記範囲内であれば、成形品にノッチや他の表面の不連続が存在する場合においても、衝撃により成形品に割れが生じにくい。成形品のノッチ付きシャルピー衝撃強さは高ければ高いほどよく、上限は特に限定されない。
成形品のノッチなしシャルピー衝撃強さは、８０ｋＪ／ｍ２以上であり、９０ｋＪ／ｍ２以上が好ましく、９５ｋＪ／ｍ２以上がより好ましい。成形品のノッチなしシャルピー衝撃強さが前記範囲内であれば、平面部等のノッチのない部分において、衝撃により成形品に割れが生じにくい。成形品のノッチなしシャルピー衝撃強さは高ければ高いほどよく、上限は特に限定されない。
成形品の曲げ弾性率は、１５ＧＰａ以上であり、２０ＧＰａ以上が好ましく、２２ＧＰａ以上がより好ましい。成形品の曲げ弾性率が前記範囲内であれば、静的荷重に対する成形品の弾性変形が少ない。成形品の曲げ弾性率は高ければ高いほどよく、上限は特に限定されない。
＜樹脂ペレット＞
本発明の第３の態様は、特定の脂肪族ポリアミド（Ａ）と、特定の炭素繊維（Ｂ）とを含み、炭素繊維（Ｂ）の含有量が特定の範囲内である樹脂ペレットである。
樹脂ペレットは、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、脂肪族ポリアミド（Ａ）以外の熱可塑性樹脂、炭素繊維（Ｂ）以外の炭素繊維、熱可塑性樹脂または炭素繊維以外の添加剤を含んでもよい。
本発明の第３の態様は、特定の脂肪族ポリアミド（Ａ）と、特定の炭素繊維（Ｂ）とを含み、炭素繊維（Ｂ）の含有量が特定の範囲内である樹脂ペレットである。
樹脂ペレットは、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、脂肪族ポリアミド（Ａ）以外の熱可塑性樹脂、炭素繊維（Ｂ）以外の炭素繊維、熱可塑性樹脂または炭素繊維以外の添加剤を含んでもよい。
脂肪族ポリアミド（Ａ）としては、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物における脂肪族ポリアミド（Ａ）と同様のものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
炭素繊維（Ｂ）としては、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物における炭素繊維（Ｂ）と同様のものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
脂肪族ポリアミド（Ａ）以外の熱可塑性樹脂としては、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物における脂肪族ポリアミド（Ａ）以外の熱可塑性樹脂と同様のものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
添加剤としては、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物における添加剤と同様のものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
樹脂ペレットにおける各成分の含有量は、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物における各成分の含有量と同様であり、好ましい範囲も同様である。
ただし、第１の態様の説明における熱可塑性樹脂組成物を第３の態様の説明においては樹脂ペレットに読み替え、第１の態様の説明における成形品を第３の態様の説明においては射出成形品に読み替える。
炭素繊維（Ｂ）としては、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物における炭素繊維（Ｂ）と同様のものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
脂肪族ポリアミド（Ａ）以外の熱可塑性樹脂としては、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物における脂肪族ポリアミド（Ａ）以外の熱可塑性樹脂と同様のものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
添加剤としては、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物における添加剤と同様のものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
樹脂ペレットにおける各成分の含有量は、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物における各成分の含有量と同様であり、好ましい範囲も同様である。
ただし、第１の態様の説明における熱可塑性樹脂組成物を第３の態様の説明においては樹脂ペレットに読み替え、第１の態様の説明における成形品を第３の態様の説明においては射出成形品に読み替える。
樹脂ペレットは、短繊維ペレットであってもよく、長繊維ペレットであってもよく、炭素繊維（Ｂ）の分散状態が良好で、射出成形品のノッチなし衝撃強さが高い観点から、短繊維ペレットが好ましい。短繊維ペレットの場合、樹脂ペレット中の炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長は２ｍｍ以下である。
＜樹脂ペレットの製造方法＞
本発明の第４の態様は、本発明の第３の態様である樹脂ペレットを製造する方法であり、溶融状態の脂肪族ポリアミド（Ａ）に、長さ２～２０ｍｍの炭素繊維（Ｂ）を配合する、樹脂ペレットの製造方法である。
本発明の第４の態様は、本発明の第３の態様である樹脂ペレットを製造する方法であり、溶融状態の脂肪族ポリアミド（Ａ）に、長さ２～２０ｍｍの炭素繊維（Ｂ）を配合する、樹脂ペレットの製造方法である。
脂肪族ポリアミド（Ａ）が溶融状態にあることによって、炭素繊維（Ｂ）を配合した際に、炭素繊維（Ｂ）の折損を抑え、炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長を０．１ｍｍ以上することができる。
長さ２～２０ｍｍの炭素繊維（Ｂ）を用いることによって、炭素繊維（Ｂ）を定量フィーダーで供給する際にブリッジ等の供給不良が生じにくく、安定した定量供給が可能になる。炭素繊維（Ｂ）の長さは、溶融状態の脂肪族ポリアミド（Ａ）に炭素繊維（Ｂ）を均一に分散させる観点から、７ｍｍ以下が好ましく、４ｍｍ以下がより好ましい。
長さ２～２０ｍｍの炭素繊維（Ｂ）を用いることによって、炭素繊維（Ｂ）を定量フィーダーで供給する際にブリッジ等の供給不良が生じにくく、安定した定量供給が可能になる。炭素繊維（Ｂ）の長さは、溶融状態の脂肪族ポリアミド（Ａ）に炭素繊維（Ｂ）を均一に分散させる観点から、７ｍｍ以下が好ましく、４ｍｍ以下がより好ましい。
溶融状態の脂肪族ポリアミド（Ａ）に炭素繊維（Ｂ）を配合する際には、押出機を用いて脂肪族ポリアミド（Ａ）および炭素繊維（Ｂ）を溶融混練することが好ましい。押出機を用いることによって、安定した品質の樹脂ペレットを連続して生産できる。
溶融混練された脂肪族ポリアミド（Ａ）および炭素繊維（Ｂ）を押出機から押し出してストランドとし、ストランドカッターで切断することによって樹脂ペレットが得られる。
溶融混練された脂肪族ポリアミド（Ａ）および炭素繊維（Ｂ）を押出機から押し出してストランドとし、ストランドカッターで切断することによって樹脂ペレットが得られる。
樹脂ペレット中での炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長は、炭素繊維（Ｂ）の供給方法、押出機のスクリュー回転数、吐出量等の溶融混練条件を制御することにより調整できる。炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長を好ましい範囲に調整するためには、炭素繊維（Ｂ）の一部または全部をサイドフィードすることが好ましい。
＜射出成形品＞
本発明の第５の態様は、本発明の第３の態様である樹脂ペレットからなる射出成形品である。
射出成形品は、樹脂ペレットを射出成形することによって製造できる。射出成形品は、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物を射出成形することによって製造できるが、安定した品質の射出成形品を得る観点から、樹脂ペレットを射出成形する方法が好ましい。射出成形には、射出圧縮成形も含まれる。
本発明の第５の態様は、本発明の第３の態様である樹脂ペレットからなる射出成形品である。
射出成形品は、樹脂ペレットを射出成形することによって製造できる。射出成形品は、本発明の第１の態様である熱可塑性樹脂組成物を射出成形することによって製造できるが、安定した品質の射出成形品を得る観点から、樹脂ペレットを射出成形する方法が好ましい。射出成形には、射出圧縮成形も含まれる。
射出成形品のノッチ付きシャルピー衝撃強さは、１３ｋＪ／ｍ２以上であり、１５ｋＪ／ｍ２以上が好ましく、２０ｋＪ／ｍ２以上がより好ましい。射出成形品のノッチ付きシャルピー衝撃強さが前記範囲内であれば、射出成形品にノッチや他の表面の不連続が存在する場合においても、衝撃により射出成形品に割れが生じにくい。射出成形品のノッチ付きシャルピー衝撃強さは高ければ高いほどよく、上限は特に限定されない。
射出成形品のノッチなしシャルピー衝撃強さは、８０ｋＪ／ｍ２以上であり、９０ｋＪ／ｍ２以上が好ましく、９５ｋＪ／ｍ２以上がより好ましい。射出成形品のノッチなしシャルピー衝撃強さが前記範囲内であれば、平面部等のノッチのない部位において、衝撃により射出成形品に割れが生じにくい。射出成形品のノッチなしシャルピー衝撃強さは高ければ高いほどよく、上限は特に限定されない。
射出成形品の曲げ弾性率は、１５ＧＰａ以上であり、２０ＧＰａ以上が好ましく、２２ＧＰａ以上がより好ましい。射出成形品の曲げ弾性率が前記範囲内であれば、静的荷重に対する射出成形品の弾性変形が少ない。射出成形品の曲げ弾性率は高ければ高いほどよく、上限は特に限定されない。
以下、本発明を実施例および比較例で詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
＜測定＞
（質量平均繊維長）
樹脂ペレットを空気雰囲気下で、６００℃で３時間加熱してポリアミド等を熱分解により除去し、残存した炭素繊維から無作為に選ばれた１００本以上の炭素繊維についてそれぞれの繊維長を光学顕微鏡で測定し、下記式によって質量平均繊維長を算出した。
下記式により、繊維長（Ｌｗ）を算出した。
Ｌｗ＝ΣＬ２／ΣＬ
ここで、Ｌｗは炭素繊維の質量平均繊維長であり、Ｌは各炭素繊維の繊維長である。
（質量平均繊維長）
樹脂ペレットを空気雰囲気下で、６００℃で３時間加熱してポリアミド等を熱分解により除去し、残存した炭素繊維から無作為に選ばれた１００本以上の炭素繊維についてそれぞれの繊維長を光学顕微鏡で測定し、下記式によって質量平均繊維長を算出した。
下記式により、繊維長（Ｌｗ）を算出した。
Ｌｗ＝ΣＬ２／ΣＬ
ここで、Ｌｗは炭素繊維の質量平均繊維長であり、Ｌは各炭素繊維の繊維長である。
（曲げ強さ、曲げ弾性率）
ダンベル試験片から８０×１０×４ｍｍの曲げ試験片を切り出し、ＩＳＯ１７８に準拠し、３点曲げ試験を行い、曲げ強さ、曲げ弾性率を測定した。
ダンベル試験片から８０×１０×４ｍｍの曲げ試験片を切り出し、ＩＳＯ１７８に準拠し、３点曲げ試験を行い、曲げ強さ、曲げ弾性率を測定した。
（ノッチ付きシャルピー衝撃強さ）
ダンベル試験片から８０×１０×４ｍｍのノッチ付き試験片を切り出し、ＩＳＯ１７９－１／１ｅＡに準拠し、ノッチ付きシャルピー衝撃強さを測定した。
ダンベル試験片から８０×１０×４ｍｍのノッチ付き試験片を切り出し、ＩＳＯ１７９－１／１ｅＡに準拠し、ノッチ付きシャルピー衝撃強さを測定した。
（ノッチなしシャルピー衝撃強さ）
ダンベル試験片から８０×１０×４ｍｍのノッチなし試験片を切り出し、ＩＳＯ１７９－１／１ｅＵに準拠し、ノッチなしシャルピー衝撃強さを測定した。
ダンベル試験片から８０×１０×４ｍｍのノッチなし試験片を切り出し、ＩＳＯ１７９－１／１ｅＵに準拠し、ノッチなしシャルピー衝撃強さを測定した。
（比重）
ダンベル試験片の端部を用い、ＩＳＯ１１８３に準拠し、比重を求めた。
ダンベル試験片の端部を用い、ＩＳＯ１１８３に準拠し、比重を求めた。
＜原料＞
（ポリアミド）
ＰＡ１１：アルケマ株式会社製、Ｒｉｌｓａｎ（登録商標）。
ＰＡ１０１０：アルケマ株式会社製、Ｈｉｐｒｏｌｏｎ（登録商標）２００ＮＮ。
ＰＡ６１２：アルケマ株式会社製、Ｈｉｐｒｏｌｏｎ（登録商標）９０ＮＮ。
ＰＡ６１０：アルケマ株式会社製、Ｈｉｐｒｏｌｏｎ（登録商標）７０ＮＮ。
ＰＡＭＸＤ６：三菱ガス化学株式会社製、ＭＸナイロンＳ６００７。
ＰＡ６：ＤＳＭ社製、ノバミッド（登録商標）１００７Ｊを使用した。
ＰＡＸＤ１０：三菱ガス化学株式会社製、Ｌｅｘｔｅｒ８５００。
ＰＡ１０Ｔ：ユニチカ株式会社製、ゼコット（登録商標） ＸＮ４００。
（ポリアミド）
ＰＡ１１：アルケマ株式会社製、Ｒｉｌｓａｎ（登録商標）。
ＰＡ１０１０：アルケマ株式会社製、Ｈｉｐｒｏｌｏｎ（登録商標）２００ＮＮ。
ＰＡ６１２：アルケマ株式会社製、Ｈｉｐｒｏｌｏｎ（登録商標）９０ＮＮ。
ＰＡ６１０：アルケマ株式会社製、Ｈｉｐｒｏｌｏｎ（登録商標）７０ＮＮ。
ＰＡＭＸＤ６：三菱ガス化学株式会社製、ＭＸナイロンＳ６００７。
ＰＡ６：ＤＳＭ社製、ノバミッド（登録商標）１００７Ｊを使用した。
ＰＡＸＤ１０：三菱ガス化学株式会社製、Ｌｅｘｔｅｒ８５００。
ＰＡ１０Ｔ：ユニチカ株式会社製、ゼコット（登録商標） ＸＮ４００。
（炭素繊維）
炭素繊維（Ｂ－１）：三菱ケミカル株式会社製、ＰＡＮ系炭素繊維ＭＲ６０Ｈ ２４Ｐ（フィラメント数２４，０００本、目付９６０ｍｇ／ｍ、密度１．８１ｇ／ｃｍ３、円相当径５．３μｍ、引張強さ５．６８ＧＰａ、引張弾性率２８０ＧＰａ）にポリアミド系サイジング剤を付与し、３ｍｍにカットしたもの。サイジング剤付着量は３．０％。
炭素繊維（Ｂ－２）：三菱ケミカル株式会社製、ＰＡＮ系炭素繊維ＴＲＷ４０ ５０Ｌ（フィラメント数５０，０００本、目付３，７５０ｍｇ／ｍ、密度１．８１ｇ／ｃｍ３、円相当径７．３μｍ、引張強さ４．１２ＧＰａ、引張弾性率２４０ＧＰａ）にポリアミド系サイジング剤を付与し、６ｍｍにカットしたもの。サイジング剤付着量は３．０％。
炭素繊維（Ｂ－３）：三菱ケミカル株式会社製、ＰＡＮ系炭素繊維ＭＲ６０Ｈ ２４Ｐ（フィラメント数２４，０００本、目付９６０ｍｇ／ｍ、密度１．８１ｇ／ｃｍ３、円相当径５．３μｍ、引張強さ５．６８ＧＰａ、引張弾性率２８０ＧＰａ）。
炭素繊維（Ｂ－１）：三菱ケミカル株式会社製、ＰＡＮ系炭素繊維ＭＲ６０Ｈ ２４Ｐ（フィラメント数２４，０００本、目付９６０ｍｇ／ｍ、密度１．８１ｇ／ｃｍ３、円相当径５．３μｍ、引張強さ５．６８ＧＰａ、引張弾性率２８０ＧＰａ）にポリアミド系サイジング剤を付与し、３ｍｍにカットしたもの。サイジング剤付着量は３．０％。
炭素繊維（Ｂ－２）：三菱ケミカル株式会社製、ＰＡＮ系炭素繊維ＴＲＷ４０ ５０Ｌ（フィラメント数５０，０００本、目付３，７５０ｍｇ／ｍ、密度１．８１ｇ／ｃｍ３、円相当径７．３μｍ、引張強さ４．１２ＧＰａ、引張弾性率２４０ＧＰａ）にポリアミド系サイジング剤を付与し、６ｍｍにカットしたもの。サイジング剤付着量は３．０％。
炭素繊維（Ｂ－３）：三菱ケミカル株式会社製、ＰＡＮ系炭素繊維ＭＲ６０Ｈ ２４Ｐ（フィラメント数２４，０００本、目付９６０ｍｇ／ｍ、密度１．８１ｇ／ｃｍ３、円相当径５．３μｍ、引張強さ５．６８ＧＰａ、引張弾性率２８０ＧＰａ）。
（添加剤）
離型剤：ペンタエリスリトールステアレート。
着色剤：カーボンブラック。
離型剤：ペンタエリスリトールステアレート。
着色剤：カーボンブラック。
（実施例１）
主原料フィーダーおよびサイドフィーダーを備えた同方向二軸押出機（株式会社池貝製、ＰＣＭ－３０）を用い、主原料フィーダーからＰＡ１１の１００質量部、着色剤の１．７質量部を投入し、サイドフィーダーから炭素繊維（Ｂ－１）の６７質量部を投入し、２６０℃、２００ｒｐｍ、１５ｋｇ／ｈの条件で溶融混練し、吐出されたストランドを水中で冷却したものをストランドカッターで４ｍｍ長にカットして、樹脂ペレットを得た。樹脂ペレット中の炭素繊維の質量平均繊維長を表１に示す。
樹脂ペレットを１２０℃で２時間乾燥した後、射出成形機（東芝機械株式会社製、ＩＳ５５）およびＩＳＯ金型タイプＡを用い、シリンダー温度２６０℃、金型温度８０℃の条件で射出成形を行い、ダンベル試験片を得た。評価結果を表１に示す。
主原料フィーダーおよびサイドフィーダーを備えた同方向二軸押出機（株式会社池貝製、ＰＣＭ－３０）を用い、主原料フィーダーからＰＡ１１の１００質量部、着色剤の１．７質量部を投入し、サイドフィーダーから炭素繊維（Ｂ－１）の６７質量部を投入し、２６０℃、２００ｒｐｍ、１５ｋｇ／ｈの条件で溶融混練し、吐出されたストランドを水中で冷却したものをストランドカッターで４ｍｍ長にカットして、樹脂ペレットを得た。樹脂ペレット中の炭素繊維の質量平均繊維長を表１に示す。
樹脂ペレットを１２０℃で２時間乾燥した後、射出成形機（東芝機械株式会社製、ＩＳ５５）およびＩＳＯ金型タイプＡを用い、シリンダー温度２６０℃、金型温度８０℃の条件で射出成形を行い、ダンベル試験片を得た。評価結果を表１に示す。
（実施例２～９、比較例１～６）
表１または表２に記載の組成通りに、主原料フィーダーから炭素繊維以外の原料、サイドフィーダーから炭素繊維を投入し、表１または表２に記載の条件通りに押出温度を変更する点を除いては実施例１と同様にして樹脂ペレットを得た。樹脂ペレット中の炭素繊維の質量平均繊維長を表１および表２に示す。
樹脂ペレットを変更し、表１または表２に記載の条件通りに射出成形の際のシリンダー温度、金型温度を変更する点を除いては実施例１と同様にしてダンベル試験片を得た。評価結果を表１および表２に示す。
表１または表２に記載の組成通りに、主原料フィーダーから炭素繊維以外の原料、サイドフィーダーから炭素繊維を投入し、表１または表２に記載の条件通りに押出温度を変更する点を除いては実施例１と同様にして樹脂ペレットを得た。樹脂ペレット中の炭素繊維の質量平均繊維長を表１および表２に示す。
樹脂ペレットを変更し、表１または表２に記載の条件通りに射出成形の際のシリンダー温度、金型温度を変更する点を除いては実施例１と同様にしてダンベル試験片を得た。評価結果を表１および表２に示す。
（比較例７）
同方向二軸押出機（株式会社池貝製、ＰＣＭ－３０）でＰＡ６の１００質量部を溶融し、２７０℃に設定した含浸ダイスを用い、２０ｍ／分のライン速度で、炭素繊維（Ｂ－３）の４３質量部と複合化し、水中で冷却したものを８ｍｍ長に切断して、樹脂ペレットを得た。樹脂ペレット中の炭素繊維の質量平均繊維長を表２に示す。
樹脂ペレットを、表２に記載の条件通りに射出成形の際のシリンダー温度、金型温度を変更する点を除いては実施例１と同様にしてダンベル試験片を得た。評価結果を表２に示す。
同方向二軸押出機（株式会社池貝製、ＰＣＭ－３０）でＰＡ６の１００質量部を溶融し、２７０℃に設定した含浸ダイスを用い、２０ｍ／分のライン速度で、炭素繊維（Ｂ－３）の４３質量部と複合化し、水中で冷却したものを８ｍｍ長に切断して、樹脂ペレットを得た。樹脂ペレット中の炭素繊維の質量平均繊維長を表２に示す。
樹脂ペレットを、表２に記載の条件通りに射出成形の際のシリンダー温度、金型温度を変更する点を除いては実施例１と同様にしてダンベル試験片を得た。評価結果を表２に示す。
比較例１、２は、引張強さが５．１ＧＰａ未満の炭素繊維を用いたため、実施例１～９に比べノッチ付き衝撃強さ、ノッチなし衝撃強さが低い。
比較例３～６は、脂肪族ポリアミド（Ａ）以外のポリアミドを用いたため、実施例１～９に比べノッチ付き衝撃強さが低い。また、炭素繊維（Ｂ）を同量含むものにおいては、ノッチなし衝撃強さが低い。
比較例７は、炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長が長いためにノッチ付き衝撃強さは高くなっているが、脂肪族ポリアミド（Ａ）以外のポリアミドを用いたため、実施例１～９に比べノッチなし衝撃強さが低い。
炭素繊維（Ｂ）の含有量が好ましい範囲である実施例１～７、９は、実施例８に比べてノッチなし衝撃強さが高い。
ＰＡ１１を用いた実施例１、９は、実施例２～８に比べてノッチ付き衝撃強さが高い。
以上の通り、本発明の実施例１～９は、比較例１～７に比べて、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強のいずれか一方または両方が高い。
比較例３～６は、脂肪族ポリアミド（Ａ）以外のポリアミドを用いたため、実施例１～９に比べノッチ付き衝撃強さが低い。また、炭素繊維（Ｂ）を同量含むものにおいては、ノッチなし衝撃強さが低い。
比較例７は、炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長が長いためにノッチ付き衝撃強さは高くなっているが、脂肪族ポリアミド（Ａ）以外のポリアミドを用いたため、実施例１～９に比べノッチなし衝撃強さが低い。
炭素繊維（Ｂ）の含有量が好ましい範囲である実施例１～７、９は、実施例８に比べてノッチなし衝撃強さが高い。
ＰＡ１１を用いた実施例１、９は、実施例２～８に比べてノッチ付き衝撃強さが高い。
以上の通り、本発明の実施例１～９は、比較例１～７に比べて、ノッチ付き衝撃強さおよびノッチなし衝撃強のいずれか一方または両方が高い。
本発明の射出成形品は、輸送機器用部品、電気機器用部品、携帯機器用部品、産業機器用部品として有用である。
Claims (11)
- 炭素数が１０以上の単量体単位を含む脂肪族ポリアミド（Ａ）と、
引張強さが５．１ＧＰａ以上である炭素繊維（Ｂ）とを含み、
前記炭素繊維（Ｂ）の含有量が、前記脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、２０～１６０質量部である、熱可塑性樹脂組成物。 - 前記炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長が、０．１～１．０ｍｍである、請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記炭素繊維（Ｂ）の含有量が、前記脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、４０～１００質量部である、請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記脂肪族ポリアミド（Ａ）が、ＰＡ１１およびＰＡ１２のいずれか一方または両方である、請求項１～３のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 請求項１～４のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物からなる成形品であり、
前記成形品のノッチ付きシャルピー衝撃強さが、１３ｋＪ／ｍ２以上であり、
前記成形品のノッチなしシャルピー衝撃強さが、８０ｋＪ／ｍ２以上であり、
前記成形品の曲げ弾性率が、１５ＧＰａ以上である、成形品。 - 炭素数が１０以上の単量体単位を含む脂肪族ポリアミド（Ａ）と、
引張強さが５．１ＧＰａ以上である炭素繊維（Ｂ）とを含み、
前記炭素繊維（Ｂ）の含有量が、前記脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、２０～１６０質量部である、樹脂ペレット。 - 前記炭素繊維（Ｂ）の質量平均繊維長が、０．１～１．０ｍｍである、請求項６に記載の樹脂ペレット。
- 前記炭素繊維（Ｂ）の含有量が、前記脂肪族ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、４０～１００質量部である、請求項６または７に記載の樹脂ペレット。
- 前記脂肪族ポリアミド（Ａ）が、ＰＡ１１およびＰＡ１２のいずれか一方または両方である、請求項６～８のいずれか一項に記載の樹脂ペレット。
- 請求項６～９のいずれか一項に記載の樹脂ペレットを製造する方法であり、
溶融状態の前記脂肪族ポリアミド（Ａ）に、長さ２～２０ｍｍの炭素繊維（Ｂ）を配合する、樹脂ペレットの製造方法。 - 請求項６～９のいずれか一項に記載の樹脂ペレットからなる射出成形品であり、
前記射出成形品のノッチ付きシャルピー衝撃強さが、１３ｋＪ／ｍ２以上であり、
前記射出成形品のノッチなしシャルピー衝撃強さが、８０ｋＪ／ｍ２以上であり、
前記射出成形品の曲げ弾性率が、１５ＧＰａ以上である、射出成形品。
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