JP2023175661A - Production method of fiber-containing resin composition (i), and determination method of ratio of recycled material (x) in fiber-containing resin composition (i) - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の製造方法、及び繊維含有樹脂組成物（Ｉ）におけるリサイクル材（Ｘ）の割合を決定する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a fiber-containing resin composition (I) and a method for determining the proportion of recycled material (X) in the fiber-containing resin composition (I).
従来、プラスチックスゴミの処理方法としては、埋め立て及び焼却（サーマルリサイクル）が主流であった。しかし、近年の環境意識の高まりにより、プラスチックゴミ、例えば、熱可塑性樹脂の成形品を回収して再利用することが望まれている。 Conventionally, landfilling and incineration (thermal recycling) have been the mainstream methods for disposing of plastic waste. However, as environmental awareness has increased in recent years, it has become desirable to collect and reuse plastic waste, such as thermoplastic resin molded products.
熱可塑性樹脂の成形品の再利用法としては、回収された成形品を粉砕してクラッシュ片（リサイクル樹脂）としたのち、再度成形加工して成形品を得る方法や、バージン材に一定量のリサイクル樹脂を添加して、新たな成形品を得る方法等が知られている。例えば、特許文献１～２には、リサイクル樹脂を一定量配合して成形した、自動車車体前部構造体や自動車用外装構造体が提案されている。 Methods for reusing thermoplastic resin molded products include crushing the collected molded products into crushed pieces (recycled resin) and then molding them again to obtain molded products. A method of obtaining a new molded product by adding recycled resin is known. For example, Patent Documents 1 and 2 propose an automobile body front structure and an automobile exterior structure that are molded by blending a certain amount of recycled resin.
ところで、熱可塑性樹脂にガラス繊維を配合した、ガラス繊維強化樹脂組成物の成形品も様々な産業分野で応用されている。これらガラス繊維強化樹脂組成物の成形品を廃棄する場合、無機繊維であるガラス繊維が燃えにくいことから焼却処理は難しく、一般に、埋め立て処理等が行われている。廃棄物削減や二酸化炭素排出量削減の観点からも、使用後のガラス繊維強化樹脂組成物の成形品を有効に再利用することが望まれている。近年、地球温暖化が地球環境に深刻な影響を与えていることが明らかになってきており、地球温暖化対策のため、特に二酸化炭素を中心とした温室効果ガス排出量の削減が喫緊の課題となってきている。前述の成形品をリサイクル材として使用することは、二酸化炭素排出量削減のための有効な手段の一つとして注目されている。新たに樹脂を製造（重合）するのではなく、リサイクル材を使用することで、重合時に排出される二酸化炭素量を削減することができる。 By the way, molded products made of glass fiber-reinforced resin compositions made by blending glass fibers with thermoplastic resins are also being applied in various industrial fields. When disposing of molded products made of these glass fiber reinforced resin compositions, incineration is difficult because glass fibers, which are inorganic fibers, are difficult to burn, so they are generally disposed of in landfills or the like. From the viewpoint of reducing waste and carbon dioxide emissions, it is desired to effectively reuse molded articles made of glass fiber reinforced resin compositions after use. In recent years, it has become clear that global warming is having a serious impact on the global environment, and reducing greenhouse gas emissions, especially carbon dioxide, is an urgent issue in order to counter global warming. It is becoming. The use of the above-mentioned molded products as recycled materials is attracting attention as one of the effective means for reducing carbon dioxide emissions. By using recycled materials rather than newly manufacturing (polymerizing) resin, it is possible to reduce the amount of carbon dioxide emitted during polymerization.
しかしながら、ガラス繊維強化樹脂組成物の成形品を粉砕してクラッシュ片（リサイクル材）としたのち、再度成形加工して得られた、リサイクル材１００％の成形品は、バージン材の成形品よりも機械強度が大幅に低下するという問題がある。そこでバージン材にリサイクル材を添加して再成形することも検討されているが（例えば、特許文献３等）、成形品の機械強度の低下を抑える観点から、リサイクル材の配合割合を低く抑える必要がある。この場合、リサイクル材の再利用率を高くできず、廃棄物削減や二酸化炭素排出量削減効果も小さい。そのため、リサイクル材の配合割合が高くとも、バージン材と同程度の機械強度を達成できる、繊維含有樹脂組成物の製造方法が求められている。 However, a molded product made of 100% recycled material obtained by crushing a molded product of a glass fiber reinforced resin composition into crushed pieces (recycled material) and then molding it again is superior to a molded product made of virgin material. There is a problem that mechanical strength is significantly reduced. Therefore, adding recycled materials to virgin materials and remolding them has been considered (for example, Patent Document 3), but from the perspective of suppressing the decline in mechanical strength of molded products, it is necessary to keep the blending ratio of recycled materials low. There is. In this case, it is not possible to increase the reuse rate of recycled materials, and the effect of reducing waste and carbon dioxide emissions is also small. Therefore, there is a need for a method for producing a fiber-containing resin composition that can achieve mechanical strength comparable to that of virgin materials even if the proportion of recycled materials is high.
また、バージン材にリサイクル材を配合して再利用する場合、リサイクル材の割合によって成形品の機械強度が変化することから、リサイクル材の割合を変更した樹脂組成物のサンプルを事前に準備し、それぞれの樹脂組成物から得られた成形品の機械強度を測定したうえで、所望の機械強度を達成できる樹脂組成物を選定する方法が一般的に行われる。この方法でリサイクル材の割合を決定する場合、リサイクル材の種類や、リサイクル材と組み合わせるバージン材の種類が変更するたびに、複数のサンプルを準備し、都度成形品の機械強度を測定する必要があるため、非常に煩雑である。そのため、所望の機械強度を達成できる樹脂組成物を調製するために、より簡易な方法で樹脂組成物中のリサイクル材の割合を決定できる方法も求められている。 In addition, when reusing virgin materials by blending recycled materials, the mechanical strength of the molded product changes depending on the percentage of recycled materials, so samples of resin compositions with different percentages of recycled materials are prepared in advance. A common method is to measure the mechanical strength of a molded article obtained from each resin composition, and then select a resin composition that can achieve the desired mechanical strength. When determining the proportion of recycled materials using this method, it is necessary to prepare multiple samples and measure the mechanical strength of the molded product each time the type of recycled material or the type of virgin material combined with recycled material changes. Therefore, it is very complicated. Therefore, in order to prepare a resin composition that can achieve a desired mechanical strength, there is also a need for a method that can determine the proportion of recycled materials in a resin composition using a simpler method.
そこで本発明は、リサイクル材の配合割合を高くしても、バージン材と同等の機械強度を有する成形品を製造できる、繊維含有樹脂組成物の製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、所望の機械強度を有する成形品を製造可能な繊維含有樹脂組成物を調製するために、前記組成物中のリサイクル材の割合を、より簡易なステップによって決定する方法を提供することも目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a fiber-containing resin composition that can produce a molded article having mechanical strength equivalent to that of virgin material even if the proportion of recycled material is increased. Furthermore, the present invention provides a method for determining the proportion of recycled materials in the composition through simpler steps in order to prepare a fiber-containing resin composition that can produce a molded article having a desired mechanical strength. The purpose is also to
本願発明者らは鋭意検討した結果、リサイクル材に、樹脂含浸ガラス長繊維束を配合して、繊維含有樹脂組成物を製造すること、またリサイクル材、樹脂含浸ガラス長繊維束、及び最終的に得られる繊維含有樹脂組成物の機械強度（引張強さ）の目標値に基づき、特定の数式からリサイクル材の配合割合を決定することにより、リサイクル材の配合割合が高い組成物でありながら、バージン材と同等の機械強度を達成できる、繊維含有樹脂組成物を製造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、本発明は以下の態様を有する。
［１］繊維含有樹脂組成物（Ｉ）を製造する方法であって、
リサイクル材（Ｘ）に、樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）を配合して混合物（Ｚ）を得ること、及び
混合物（Ｚ）を含む繊維含有樹脂組成物（Ｉ）を得ることを含み、
リサイクル材（Ｘ）は、熱可塑性樹脂（Ａ１）及びガラス繊維（Ｂ１）を含む樹脂組成物（Ｃ）の成形品（Ｌ）の粉砕物を含み、
樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）は、ガラス繊維（Ｂ２）を長さ方向に揃えた繊維束に、熱可塑性樹脂（Ａ２）を含浸させて一体化させた（Ｙ１）を含み、
熱可塑性樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）は、同じ種類の熱可塑性樹脂であり、
混合物（Ｚ）を得ることが、以下の工程（ｉ）～（ｉｖ）：
工程（ｉ）：リサイクル材（Ｘ）の引張強さ（Ｔｘ）及び樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（Ｔｙ）を、ＩＳＯ ５２７に準拠した引張試験より求めること、
工程（ｉｉ）各引張強さの値を以下の式（１）に代入して、Ｖ１を算出すること、
Ｖ１＝（Ｔｙ－Ｔｓ）／（Ｔｙ－Ｔｘ） ・・・（１）
（式（１）において、Ｔｘはリサイクル材（Ｘ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｙは樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｓは最終的に得られる繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の引張強さの目標値（ＭＰａ）であり、ただし、（Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘ）である）、
工程（ｉｉｉ）：式（１）におけるＶ１が０．２以上であるときに、Ｖ１を以下の式（２）に代入して、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を求めること、
ｘ１＝α１×Ｖ１ ・・・（２）
（式（２）において、ｘ１は混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（質量％）であり、α１はｘ１を算出するための係数であって、８０～１４５の整数であり、ただし、ｘ１は小数点第一位を四捨五入した整数であり、かつｘ１の上限は９０を超えない）、
工程（ｉｖ）：割合（ｘ１）を、以下の式（３）に代入して、混合物（Ｚ）中の樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の割合（ｙ１）を求めること、
ｙ１＝１００－ｘ１ ・・・（３）
（式（３）において、ｙ１は混合物（Ｚ）中の樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の割合（質量％）である）、
より算出した割合で、リサイクル材（Ｘ）と樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）とを混合することを含む、繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の製造方法。
［２］リサイクル材（Ｘ）中のガラス繊維（Ｂ１）の重量平均繊維長が０．１～１．５ｍｍであり、
樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の平均長さが３～３０ｍｍである、［１］に記載の製造方法。
［３］リサイクル材（Ｘ）が、成形品（Ｌ）を粉砕したのちリペレット化したものを含む、［１］または［２］に記載の製造方法。
［４］混合物（Ｚ）の総質量に対する、リサイクル材（Ｘ）の含有量が４０～９０質量％であり、樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の含有量が１０～６０質量％である、［１］から［３］のいずれかに記載の製造方法。
［５］繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の総質量に対する、ガラス繊維（Ｂ１）及び（Ｂ２）の合計量が１０～５０質量％である、［１］から［４］のいずれかに記載の製造方法。
［６］樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）が、ガラス繊維（Ｂ２）を長さ方向に揃えた繊維束に、熱可塑性樹脂（Ａ２）を含浸させて一体化させた（Ｙ１）、又は、
前記（Ｙ１）及び熱可塑性樹脂（Ａ３）を含む組成物（Ｙ２）からなる、［１］から［５］のいずれかに記載の製造方法。
［７］熱可塑性樹脂（Ａ１）、（Ａ２）、及び（Ａ３）が同じ種類の熱可塑性樹脂である、［６］に記載の製造方法。
［８］熱可塑性樹脂（Ａ１）、（Ａ２）及び（Ａ３）が、ポリオレフィン樹脂及びポリアミド樹脂から選択される少なくとも１つの熱可塑性樹脂を含む、［７］に記載の製造方法。
［９］熱可塑性樹脂（Ａ２）、及び（Ａ３）のうち少なくとも１つが、リサイクル樹脂を含む、［６］に記載の製造方法。
［１０］リサイクル材（Ｘ）中のガラス繊維（Ｂ１）の割合（ＧＦ１）と、樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）中のガラス繊維（Ｂ２）の割合（ＧＦ２）が、下記式（４）を満たす、［１］または［２］に記載の製造方法。
－４０≦（ＧＦ１－ＧＦ２）≦２０ ・・・（４）
（式（４）中、ＧＦ１はリサイクル材（Ｘ）の総質量に対するガラス繊維（Ｂ１）の割合（質量％）を表し、ＧＦ２は樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の総質量に対するガラス繊維（Ｂ２）の割合（質量％）を表す。）
［１１］リサイクル材（Ｘ）及び樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の混合物（Ｚ）を含む、繊維含有樹脂組成物（Ｉ）を製造するために、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を決定する方法であって、
以下の工程（ｉ）～（ｉｉｉ）：
工程（ｉ）：リサイクル材（Ｘ）の引張強さ（Ｔｘ）及び樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（Ｔｙ）を、ＩＳＯ ５２７に準拠した引張試験より求めること、
工程（ｉｉ）各引張強さの値を以下の式（１）に代入して、Ｖ１を算出すること、
Ｖ１＝（Ｔｙ－Ｔｓ）／（Ｔｙ－Ｔｘ） ・・・（１）
（式（１）において、Ｔｘはリサイクル材（Ｘ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｙは樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｓは最終的に得られる繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の引張強さの目標値（ＭＰａ）であり、ただし、（Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘ）である）、
工程（ｉｉｉ）：式（１）におけるＶ１が０．２以上であるときに、Ｖ１を以下の式（２）に代入して、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を決定すること、
ｘ１＝α１×Ｖ１ ・・・（２）
（式（２）において、ｘ１は混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（質量％）であり、α１はｘ１を算出するための係数であって、８０～１４５の整数であり、ただし、ｘ１は小数点第一位を四捨五入した整数であり、かつｘ１の上限は９０を超えない）、
を含む、方法。
As a result of intensive studies, the inventors of the present application have found that a fiber-containing resin composition is produced by blending a resin-impregnated glass fiber bundle with a recycled material, and that the recycled material, resin-impregnated glass fiber bundle, and finally Based on the target value of mechanical strength (tensile strength) of the resulting fiber-containing resin composition, by determining the blending ratio of recycled materials from a specific formula, it is possible to create a composition with a high blending ratio of recycled materials while still maintaining virgin We have discovered that it is possible to produce a fiber-containing resin composition that can achieve mechanical strength equivalent to that of wood, and have completed the present invention.
That is, the present invention has the following aspects.
[1] A method for producing fiber-containing resin composition (I), comprising:
Blending a resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) with the recycled material (X) to obtain a mixture (Z), and obtaining a fiber-containing resin composition (I) containing the mixture (Z),
The recycled material (X) includes a pulverized product (L) of a resin composition (C) containing a thermoplastic resin (A1) and glass fiber (B1),
The resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) includes (Y1) which is obtained by impregnating and integrating a thermoplastic resin (A2) into a fiber bundle in which glass fibers (B2) are aligned in the length direction,
Thermoplastic resins (A1) and (A2) are the same type of thermoplastic resin,
Obtaining the mixture (Z) involves the following steps (i) to (iv):
Step (i): Determining the tensile strength (Tx) of the recycled material (X) and the tensile strength (Ty) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) by a tensile test in accordance with ISO 527,
Step (ii) calculating V1 by substituting each tensile strength value into the following formula (1),
V1=(Ty-Ts)/(Ty-Tx)...(1)
(In formula (1), Tx is the tensile strength (MPa) of the recycled material (X), Ty is the tensile strength (MPa) of the resin-impregnated glass filament bundle (Y), and Ts is the final The target value (MPa) of the tensile strength of the resulting fiber-containing resin composition (I), provided that (Ty>Ts>Tx),
Step (iii): When V1 in formula (1) is 0.2 or more, substitute V1 into the following formula (2) to calculate the proportion (x1) of recycled material (X) in the mixture (Z). to seek,
x1=α1×V1...(2)
(In formula (2), x1 is the proportion (mass%) of the recycled material (X) in the mixture (Z), α1 is a coefficient for calculating x1, and is an integer from 80 to 145, However, x1 is an integer rounded to the first decimal place, and the upper limit of x1 does not exceed 90),
Step (iv): Substituting the ratio (x1) into the following formula (3) to determine the ratio (y1) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) in the mixture (Z),
y1=100-x1...(3)
(In formula (3), y1 is the proportion (mass%) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) in the mixture (Z)),
A method for producing a fiber-containing resin composition (I), which comprises mixing a recycled material (X) and a resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) at a ratio calculated from
[2] The weight average fiber length of the glass fiber (B1) in the recycled material (X) is 0.1 to 1.5 mm,
The manufacturing method according to [1], wherein the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) has an average length of 3 to 30 mm.
[3] The manufacturing method according to [1] or [2], wherein the recycled material (X) includes one obtained by crushing the molded product (L) and then re-pelletizing it.
[4] The content of the recycled material (X) is 40 to 90% by mass, and the content of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) is 10 to 60% by mass, based on the total mass of the mixture (Z). The manufacturing method according to any one of [1] to [3].
[5] The method according to any one of [1] to [4], wherein the total amount of glass fibers (B1) and (B2) is 10 to 50% by mass with respect to the total mass of the fiber-containing resin composition (I). Production method.
[6] The resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) is a fiber bundle in which glass fibers (B2) are aligned in the length direction, impregnated with a thermoplastic resin (A2) and integrated (Y1), or
The manufacturing method according to any one of [1] to [5], comprising a composition (Y2) containing the above (Y1) and a thermoplastic resin (A3).
[7] The manufacturing method according to [6], wherein the thermoplastic resins (A1), (A2), and (A3) are the same type of thermoplastic resin.
[8] The manufacturing method according to [7], wherein the thermoplastic resins (A1), (A2), and (A3) contain at least one thermoplastic resin selected from polyolefin resins and polyamide resins.
[9] The manufacturing method according to [6], wherein at least one of the thermoplastic resins (A2) and (A3) contains a recycled resin.
[10] The proportion of glass fiber (B1) in the recycled material (X) (GF1) and the proportion of glass fiber (B2) in the resin-impregnated long glass fiber bundle (Y) (GF2) are determined by the following formula (4) The manufacturing method according to [1] or [2], which satisfies the following.
-40≦(GF1-GF2)≦20...(4)
(In formula (4), GF1 represents the ratio (mass%) of the glass fiber (B1) to the total mass of the recycled material (X), and GF2 represents the ratio (mass%) of the glass fiber (B1) to the total mass of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y). Represents the ratio (mass%) of B2).)
[11] In order to produce a fiber-containing resin composition (I) containing a mixture (Z) of a recycled material (X) and a resin-impregnated glass long fiber bundle (Y), the recycled material (X) in the mixture (Z) is ) is a method for determining the ratio (x1) of
The following steps (i) to (iii):
Step (i): Determining the tensile strength (Tx) of the recycled material (X) and the tensile strength (Ty) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) by a tensile test in accordance with ISO 527,
Step (ii) calculating V1 by substituting each tensile strength value into the following formula (1),
V1=(Ty-Ts)/(Ty-Tx)...(1)
(In formula (1), Tx is the tensile strength (MPa) of the recycled material (X), Ty is the tensile strength (MPa) of the resin-impregnated glass filament bundle (Y), and Ts is the final The target value (MPa) of the tensile strength of the resulting fiber-containing resin composition (I), provided that (Ty>Ts>Tx),
Step (iii): When V1 in formula (1) is 0.2 or more, substitute V1 into the following formula (2) to calculate the proportion (x1) of recycled material (X) in the mixture (Z). to determine,
x1=α1×V1...(2)
(In formula (2), x1 is the proportion (mass%) of the recycled material (X) in the mixture (Z), α1 is a coefficient for calculating x1, and is an integer from 80 to 145, However, x1 is an integer rounded to the first decimal place, and the upper limit of x1 does not exceed 90),
including methods.
本発明によれば、リサイクル材の配合割合を高くしても、バージン材と同等の機械強度を有する成形品を製造できる、繊維含有樹脂組成物の製造方法を提供できる。また本発明は、所望の機械強度を有する成形品を製造可能な繊維含有樹脂組成物を調製するために、前記組成物中のリサイクル材の割合を、より簡易なステップによって決定する方法を提供することもできる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a fiber-containing resin composition that can produce a molded article having mechanical strength equivalent to that of virgin material even if the proportion of recycled material is increased. Furthermore, the present invention provides a method for determining the proportion of recycled materials in the composition through simpler steps in order to prepare a fiber-containing resin composition that can produce a molded article having a desired mechanical strength. You can also do that.
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を阻害しない範囲で適宜変更を加えて実施することができる。一実施形態について記載した特定の説明が他の実施形態についても当てはまる場合には、他の実施形態においてはその説明を省略している場合がある。本明細書において数値範囲を示す「Ｏ～Ｐ」との表現は、「Ｏ以上Ｐ以下」であることを意味している。また、本明細書において、熱可塑性樹脂（Ａ１）～（Ａ３）は、ガラス繊維等の無機繊維を含まない、非強化の樹脂を指す。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within a range that does not impede the effects of the present invention. If a particular description given for one embodiment also applies to other embodiments, that description may be omitted for the other embodiments. In this specification, the expression "O to P" indicating a numerical range means "more than or equal to O and less than or equal to P." Furthermore, in this specification, thermoplastic resins (A1) to (A3) refer to non-reinforced resins that do not contain inorganic fibers such as glass fibers.
［繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の製造方法］
本発明の第一の実施形態は、繊維含有樹脂組成物（Ｉ）を製造する方法であって、リサイクル材（Ｘ）に、樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）を配合して混合物（Ｚ）を得ること、及び混合物（Ｚ）を含む繊維含有樹脂組成物（Ｉ）を得ることを含み、リサイクル材（Ｘ）は、熱可塑性樹脂（Ａ１）及びガラス繊維（Ｂ１）を含む樹脂組成物（Ｃ）の成形品（Ｌ）の粉砕物を含み、樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）は、ガラス繊維（Ｂ２）を長さ方向に揃えた繊維束に、熱可塑性樹脂（Ａ２）を含浸させて一体化させた（Ｙ１）を含み、熱可塑性樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）は、同じ種類の熱可塑性樹脂であり、混合物（Ｚ）を得ることが、以下の工程（ｉ）～（ｉｖ）：
工程（ｉ）：リサイクル材（Ｘ）の引張強さ（Ｔｘ）及び樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（Ｔｙ）を、ＩＳＯ ５２７に準拠した引張試験より求めること、
工程（ｉｉ）各引張強さの値を以下の式（１）に代入して、Ｖ１を算出すること、
Ｖ１＝（Ｔｙ－Ｔｓ）／（Ｔｙ－Ｔｘ） ・・・（１）
（式（１）において、Ｔｘはリサイクル材（Ｘ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｙは樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｓは最終的に得られる繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の引張強さの目標値（ＭＰａ）であり、ただし、（Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘ）である）、
工程（ｉｉｉ）：式（１）におけるＶ１が０．２以上であるときに、Ｖ１を以下の式（２）に代入して、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を求めること、
ｘ１＝α１×Ｖ１ ・・・（２）
（式（２）において、ｘ１は混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（質量％）であり、α１はｘ１を算出するための係数であって、８０～１４５の整数であり、ただし、ｘ１は小数点第一位を四捨五入した整数であり、かつｘ１の上限は９０を超えない）、
工程（ｉｖ）：割合（ｘ１）を、以下の式（３）に代入して、混合物（Ｚ）中の樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の割合（ｙ１）を求めること、
ｙ１＝１００－ｘ１ ・・・（３）
（式（３）において、ｙ１は混合物（Ｚ）中の樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の割合（質量％）である）、
より算出した割合で、リサイクル材（Ｘ）と樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）とを混合することを含む、繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の製造方法に関する。
[Method for producing fiber-containing resin composition (I)]
A first embodiment of the present invention is a method for producing a fiber-containing resin composition (I), in which a resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) is blended with a recycled material (X) to form a mixture (Z). and obtaining a fiber-containing resin composition (I) containing a mixture (Z), wherein the recycled material (X) is a resin composition (I) containing a thermoplastic resin (A1) and a glass fiber (B1). The resin-impregnated long glass fiber bundle (Y), which contains the crushed product of the molded product (L) of C), is obtained by impregnating a fiber bundle of glass fibers (B2) aligned in the length direction with a thermoplastic resin (A2). The thermoplastic resins (A1) and (A2) are the same type of thermoplastic resin, and obtaining the mixture (Z) includes the following steps (i) to (iv). ):
Step (i): Determining the tensile strength (Tx) of the recycled material (X) and the tensile strength (Ty) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) by a tensile test in accordance with ISO 527,
Step (ii) calculating V1 by substituting each tensile strength value into the following formula (1),
V1=(Ty-Ts)/(Ty-Tx)...(1)
(In formula (1), Tx is the tensile strength (MPa) of the recycled material (X), Ty is the tensile strength (MPa) of the resin-impregnated glass filament bundle (Y), and Ts is the final The target value (MPa) of the tensile strength of the resulting fiber-containing resin composition (I), provided that (Ty>Ts>Tx),
Step (iii): When V1 in formula (1) is 0.2 or more, substitute V1 into the following formula (2) to calculate the proportion (x1) of recycled material (X) in the mixture (Z). to seek,
x1=α1×V1...(2)
(In formula (2), x1 is the proportion (mass%) of the recycled material (X) in the mixture (Z), α1 is a coefficient for calculating x1, and is an integer from 80 to 145, However, x1 is an integer rounded to the first decimal place, and the upper limit of x1 does not exceed 90),
Step (iv): Substituting the ratio (x1) into the following formula (3) to determine the ratio (y1) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) in the mixture (Z),
y1=100-x1...(3)
(In formula (3), y1 is the proportion (mass%) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) in the mixture (Z)),
The present invention relates to a method for producing a fiber-containing resin composition (I), which includes mixing a recycled material (X) and a resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) at a ratio calculated from the above.
第一の実施形態にかかる製造方法によれば、リサイクル材の配合割合を高くしても、バージン材と同等の機械強度を有する成形品を製造できる、繊維含有樹脂組成物の製造方法を提供することができる。なお、「バージン材」とは、リサイクル材やリサイクル樹脂を含まない、繊維含有樹脂組成物のことを指す。本明細書において、「バージン材と同等の機械強度を有する」とは、バージン材１００％の機械強度に対して、８５％以上の機械強度を有することを意味する。本実施形態に係る製造方法は、例えば、バージン材１００％の引張強さ（ＩＳＯ ５２７に準拠した引張試験により測定した値）が８０ＭＰａである場合、前記引張強さの８５％以上、すなわち、６８ＭＰａ以上を達成できる繊維含有樹脂組成物を得る方法を提供するものである。 According to the manufacturing method according to the first embodiment, a method for manufacturing a fiber-containing resin composition is provided, in which a molded article having mechanical strength equivalent to that of virgin material can be manufactured even if the blending ratio of recycled material is increased. be able to. Note that "virgin material" refers to a fiber-containing resin composition that does not contain recycled materials or recycled resins. In this specification, "having mechanical strength equivalent to that of virgin material" means having mechanical strength of 85% or more of the mechanical strength of 100% virgin material. For example, in the case where the tensile strength of 100% virgin material (value measured by a tensile test in accordance with ISO 527) is 80 MPa, the manufacturing method according to the present embodiment can be applied to The present invention provides a method for obtaining a fiber-containing resin composition that can achieve the above.
第一の実施形態に係る繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の製造方法は、リサイクル材（Ｘ）に、樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）を配合して混合物（Ｚ）を得ること、及び混合物（Ｚ）を含む繊維含有樹脂組成物（Ｉ）（以下、「組成物（Ｉ）」と記載することもある）を得ることを含む。混合物（Ｚ）は、リサイクル材（Ｘ）と樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）とを混合して得られるものである。以下、混合物（Ｚ）を得るための、各工程について詳細に説明する。 The method for producing the fiber-containing resin composition (I) according to the first embodiment includes blending a resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) with a recycled material (X) to obtain a mixture (Z); It includes obtaining a fiber-containing resin composition (I) (hereinafter sometimes referred to as "composition (I)") containing (Z). The mixture (Z) is obtained by mixing the recycled material (X) and the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y). Hereinafter, each step for obtaining the mixture (Z) will be explained in detail.
＜工程（ｉ）＞
工程（ｉ）は、リサイクル材（Ｘ）の引張強さ（Ｔｘ）、及び樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（Ｔｙ）を、ＩＳＯ ５２７に準拠した引張試験より求めることである。
リサイクル材（Ｘ）の引張強さ（Ｔｘ）、及び樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）（以下、「長繊維束（Ｙ）」と記載することもある）の引張強さ（Ｔｙ）は、ＩＳＯ ５２７に準拠した引張試験に基づき、以下の条件で測定することができる。なお、第一の実施形態に係る製造方法において、長繊維束（Ｙ）は、ガラス繊維（Ｂ２）を長さ方向に揃えた繊維束に熱可塑性樹脂（Ａ２）を含浸させて一体化させた（Ｙ１）を含むが、必要に応じて、前記（Ｙ１）及び熱可塑性樹脂（Ａ３）を含む組成物（Ｙ２）を用いてもよい。よって、長繊維束（Ｙ）が前記（Ｙ１）のみで構成されている場合、工程（ｉ）における引張強さ（Ｔｙ）は、前記（Ｙ１）の値を指す。一方、長繊維束（Ｙ）として組成物（Ｙ２）を採用する場合、工程（ｉ）における引張強さ（Ｔｙ）は、組成物（Ｙ２）の引張強さを指す。なお、最終的に得られる組成物（Ｉ）の引張強さも（Ｔｙ）及び（Ｔｘ）と同じ方法で測定することができる。また、熱可塑性樹脂（Ａ１）と（Ａ２）は、同じ種類の熱可塑性樹脂である。
＜引張強さ（Ｔｘ）及び（Ｔｙ）の測定方法＞
リサイクル材（Ｘ）又は樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）を射出成形して、ＩＳＯテストピース（ダンベル状タイプ１Ａテストピース、全長：１７０ｍｍ、平行部長さ：８０ｍｍ、厚み：４ｍｍ）を作成する。前記ＩＳＯテストピースを用いて、ＩＳＯ ５２７に準拠し、２３℃、湿度５０％、引張速度５ｍｍ／ｍｉｎ、チャック間距離１１５ｍｍの条件で、引張試験機（例えば、（株）島津製作所製、製品名「オートグラフＡＧ－Ｘ ｐｌｕｓ」）を用いて、引張強さ（Ｔｘ）（ＭＰａ）、又は（Ｔｙ）（ＭＰａ）を求める。
<Step (i)>
Step (i) is to determine the tensile strength (Tx) of the recycled material (X) and the tensile strength (Ty) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) by a tensile test in accordance with ISO 527. .
The tensile strength (Tx) of the recycled material (X) and the tensile strength (Ty) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) (hereinafter sometimes referred to as "long fiber bundle (Y)") are: Based on a tensile test based on ISO 527, it can be measured under the following conditions. In addition, in the manufacturing method according to the first embodiment, the long fiber bundle (Y) is obtained by impregnating a fiber bundle in which glass fibers (B2) are aligned in the length direction with a thermoplastic resin (A2) and integrating the fiber bundle. (Y1), but if necessary, a composition (Y2) containing the above (Y1) and a thermoplastic resin (A3) may be used. Therefore, when the long fiber bundle (Y) is composed only of the above (Y1), the tensile strength (Ty) in step (i) refers to the value of the above (Y1). On the other hand, when employing the composition (Y2) as the long fiber bundle (Y), the tensile strength (Ty) in step (i) refers to the tensile strength of the composition (Y2). In addition, the tensile strength of the composition (I) finally obtained can also be measured by the same method as (Ty) and (Tx). Further, the thermoplastic resins (A1) and (A2) are the same type of thermoplastic resin.
<Method for measuring tensile strength (Tx) and (Ty)>
An ISO test piece (dumbbell-shaped type 1A test piece, total length: 170 mm, parallel length: 80 mm, thickness: 4 mm) is created by injection molding the recycled material (X) or the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y). Using the above ISO test piece, a tensile tester (for example, manufactured by Shimadzu Corporation, product name Tensile strength (Tx) (MPa) or (Ty) (MPa) is determined using "Autograph AG-X plus").
リサイクル材（Ｘ）は後述の通り、種々の成形品（Ｌ）の粉砕物を含んでいる。成形品（Ｌ）は、熱可塑性樹脂（Ａ１）とガラス繊維（Ｂ１）を含む樹脂組成物（Ｃ）を含むが、リサイクル材とする際にガラス繊維（Ｂ１）が粉砕されて、元の成形品（Ｌ）から機械強度が大幅に低下している場合が多い。工程（ｉ）では、リサイクル材（Ｘ）の引張強さ（Ｔｘ）を測定して正確な機械強度を特定する。また、リサイクル材（Ｘ）と組み合わせる長繊維束（Ｙ）の引張強さ（Ｔｙ）も算出する。工程（ｉ）により算出された引張強さ（Ｔｘ）及び（Ｔｙ）を、以下の工程（ｉｉ）で数式（１）に代入することで、リサイクル材（Ｘ）の配合率を決定する指標である「Ｖ１」を求めることができる。 As described later, the recycled material (X) contains pulverized products of various molded products (L). The molded product (L) contains a resin composition (C) containing a thermoplastic resin (A1) and glass fiber (B1), but when making it into a recycled material, the glass fiber (B1) is crushed and the original molded product is In many cases, the mechanical strength is significantly lower than that of product (L). In step (i), the tensile strength (Tx) of the recycled material (X) is measured to determine the exact mechanical strength. Furthermore, the tensile strength (Ty) of the long fiber bundle (Y) to be combined with the recycled material (X) is also calculated. By substituting the tensile strength (Tx) and (Ty) calculated in step (i) into formula (1) in step (ii) below, it is an index for determining the blending ratio of recycled material (X). A certain "V1" can be found.
＜工程（ｉｉ）＞
工程（ｉｉ）は、各引張強さの値を以下の式（１）に代入して、Ｖ１を算出することである。
Ｖ１＝（Ｔｙ－Ｔｓ）／（Ｔｙ－Ｔｘ） ・・・（１）
（式（１）において、Ｔｘはリサイクル材（Ｘ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｙは樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｓは最終的に得られる繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の引張強さの目標値（ＭＰａ）であり、ただし、（Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘ）である。）
<Step (ii)>
Step (ii) is to calculate V1 by substituting each tensile strength value into the following equation (1).
V1=(Ty-Ts)/(Ty-Tx)...(1)
(In formula (1), Tx is the tensile strength (MPa) of the recycled material (X), Ty is the tensile strength (MPa) of the resin-impregnated glass filament bundle (Y), and Ts is the final The target value (MPa) of the tensile strength of the resulting fiber-containing resin composition (I), provided that (Ty>Ts>Tx).
工程（ｉｉ）は、工程（ｉ）で測定した引張強さ（Ｔｘ）及び（Ｔｙ）、並びに最終的に得られる組成物（Ｉ）の引張強さの目標値（Ｔｓ）を数式（１）に代入して、Ｖ１を求めることである。引張強さ（Ｔｓ）は、バージン材１００％の機械強度（引張強さ）の８０～１００％の範囲で設定できる。ただし、Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘとなるように設定する必要がある。なお、引張強さの目標値（Ｔｓ）は、所望の機械強度を有する組成物（Ｉ）を得るという観点からは、任意に設定可能な値である。そのため、所望の組成物（Ｉ）を得るための引張強さの目標値（Ｔｓ）が、Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘを満たさない場合、Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘを満たすリサイクル材（Ｘ）及び長繊維束（Ｙ）を新たに選定したうえで、工程（ｉ）から再度やり直すことが望ましい。 In step (ii), the tensile strengths (Tx) and (Ty) measured in step (i) and the target value (Ts) of the tensile strength of the composition (I) finally obtained are calculated using the formula (1). , and find V1. The tensile strength (Ts) can be set in the range of 80 to 100% of the mechanical strength (tensile strength) of 100% virgin material. However, it is necessary to set so that Ty>Ts>Tx. Note that the target value of tensile strength (Ts) is a value that can be arbitrarily set from the viewpoint of obtaining composition (I) having a desired mechanical strength. Therefore, if the target value (Ts) of tensile strength for obtaining the desired composition (I) does not satisfy Ty>Ts>Tx, recycled materials (X) and long fiber bundles that satisfy Ty>Ts>Tx It is desirable to newly select (Y) and then start over from step (i).
一実施形態において、リサイクル材（Ｘ）の引張強さ（Ｔｘ）は、２５～１２０ＭＰａであってもよく、３０～１００ＭＰａであってもよい。（Ｔｘ）が２５～１２０ＭＰａであれば、Ｖ１が０．２以上となりやすい。また、目標物性（Ｔｓ）を有する組成物（Ｉ）を得るという効果を達成しやすい。このような（Ｔｘ）を有するリサイクル材（Ｘ）は、ガラス繊維（Ｂ１）の破砕が少ない場合に得られやすい。なお、リサイクル材（Ｘ）の詳細については後述する。 In one embodiment, the tensile strength (Tx) of the recycled material (X) may be from 25 to 120 MPa, or from 30 to 100 MPa. When (Tx) is 25 to 120 MPa, V1 is likely to be 0.2 or more. Moreover, it is easy to achieve the effect of obtaining the composition (I) having the target physical properties (Ts). A recycled material (X) having such (Tx) is easily obtained when the glass fiber (B1) is less crushed. Note that details of the recycled material (X) will be described later.
一実施形態において、長繊維束（Ｙ）の引張強さ（Ｔｙ）は、７０～１５０ＭＰａであってもよく、８０～１５０ＭＰａであってもよい。引張強さ（Ｔｙ）が７０～１５０ＭＰａであれば、Ｖ１が０．２以上となりやすい。また、目標物性（Ｔｓ）を有する組成物（Ｉ）を得るという効果を達成しやすい。このような引張強さ（Ｔｙ）を有する長繊維束（Ｙ）は、繊維束の平均長さが３～３０ｍｍの時に得られやすい。長繊維束（Ｙ）の詳細についても後述する。 In one embodiment, the tensile strength (Ty) of the long fiber bundle (Y) may be 70 to 150 MPa, or 80 to 150 MPa. When the tensile strength (Ty) is 70 to 150 MPa, V1 is likely to be 0.2 or more. Moreover, it is easy to achieve the effect of obtaining the composition (I) having the target physical properties (Ts). A long fiber bundle (Y) having such a tensile strength (Ty) is easily obtained when the average length of the fiber bundle is 3 to 30 mm. Details of the long fiber bundle (Y) will also be described later.
一実施形態において、目標物性を達成しやすいという観点からは、引張強さ（Ｔｓ）は５０～１２０ＭＰａに設定されてもよく、６０～１００ＭＰａに設定されてもよい。 In one embodiment, the tensile strength (Ts) may be set to 50 to 120 MPa, or may be set to 60 to 100 MPa, from the viewpoint of easily achieving the target physical properties.
＜工程（ｉｉｉ）＞
工程（ｉｉｉ）は、式（１）におけるＶ１が０．２以上であるときに、Ｖ１を以下の式（２）に代入して、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を求めることである。
ｘ１＝α１×Ｖ１ ・・・（２）
（式（２）において、ｘ１は混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（質量％）であり、α１はｘ１を算出するための係数であって、８０～１４５の整数であり、ただし、ｘ１は小数点第一位を四捨五入した整数であり、かつｘ１の上限は９０を超えない。）
<Step (iii)>
In step (iii), when V1 in formula (1) is 0.2 or more, V1 is substituted into the following formula (2) to calculate the proportion (x1) of recycled material (X) in the mixture (Z). ).
x1=α1×V1...(2)
(In formula (2), x1 is the proportion (mass%) of the recycled material (X) in the mixture (Z), α1 is a coefficient for calculating x1, and is an integer from 80 to 145, However, x1 is an integer rounded to the first decimal place, and the upper limit of x1 does not exceed 90.)
工程（ｉｉ）で求めたＶ１は、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）の指標となる値である。一実施形態において、Ｖ１が０．２以上であれば、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を２０質量％以上に設定できる。なお、式（１）におけるＶ１が０．２未満の場合は、Ｖ１が０．２以上となるリサイクル材（Ｘ）及び／又は長繊維束（Ｙ）を選択しなおす、あるいは組成物（Ｉ）の目標値（Ｔｓ）を設定しなおすことが望ましい。 V1 determined in step (ii) is a value that is an indicator of the proportion (x1) of the recycled material (X) in the mixture (Z). In one embodiment, if V1 is 0.2 or more, the proportion (x1) of the recycled material (X) in the mixture (Z) can be set to 20% by mass or more. In addition, if V1 in formula (1) is less than 0.2, reselect the recycled material (X) and/or long fiber bundle (Y) with V1 of 0.2 or more, or reselect the composition (I). It is desirable to reset the target value (Ts) of .
一実施形態において、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）をより高く設定しうる観点から、Ｖ１は０．３～０．９が好ましく、０．４～０．９がより好ましく、０．５～０．９がさらに好ましい。 In one embodiment, V1 is preferably 0.3 to 0.9, and 0.4 to 0.9 from the viewpoint of setting a higher proportion (x1) of recycled material (X) in the mixture (Z). More preferably, 0.5 to 0.9 is even more preferable.
前述の通り、工程（ｉｉｉ）は、引張強さ（Ｔｘ）、（Ｔｙ）及び（Ｔｓ）に基づいて、式（１）から算出されたＶ１より、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合を決定する工程である。好ましい実施形態においては、式（１）から算出されたＶ１の値を、そのままリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）（すなわち、Ｖ１×１００（質量％））としてもよい。なお、式（２）では、式（１）から算出されたＶ１に、α１（８０～１４５の整数）を掛け、小数点第一位を四捨五入した整数の範囲であり、かつ９０を超えない範囲を、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）とすることができる。例えば、Ｖ１が０．５の場合、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）は、４５～７３質量％の範囲で調整できる。一実施形態において、α１は、９０～１３５であってもよく、９５～１３０であってもよく、１００～１３０であってもよい。 As mentioned above, in step (iii), the recycled material (X) in the mixture (Z) is calculated from V1 calculated from formula (1) based on the tensile strength (Tx), (Ty) and (Ts). This is the process of determining the ratio of In a preferred embodiment, the value of V1 calculated from equation (1) may be directly used as the proportion (x1) of the recycled material (X) (that is, V1×100 (mass%)). In addition, in formula (2), V1 calculated from formula (1) is multiplied by α1 (an integer from 80 to 145), and the range is an integer rounded to the first decimal place and does not exceed 90. , the proportion (x1) of the recycled material (X) in the mixture (Z). For example, when V1 is 0.5, the proportion (x1) of the recycled material (X) in the mixture (Z) can be adjusted in the range of 45 to 73% by mass. In one embodiment, α1 may be 90-135, 95-130, or 100-130.
なお、工程（ｉｉｉ）において、リサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を、Ｖ１の８０～１４５％の範囲とする理由は以下のとおりである。
第一の実施形態に係る製造方法は、リサイクル材（Ｘ）及び長繊維束（Ｙ）の引張強さ（Ｔｘ）、（Ｔｙ）と、最終的に得られる繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の引張強さの目標値（Ｔｓ）に基づいて、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の配合割合を決定することを含む製造方法である。本願発明者らは、リサイクル材（Ｘ）の配合割合と、得られる成形品の機械強度（特に引張強さ）との関係を精査し、リサイクル材（Ｘ）と組み合わせる樹脂材料として、樹脂含浸ガラス長繊維束を選択することで、リサイクル材（Ｘ）の配合割合を高くしても、得られる成形品の機械強度が低下しにくいことを見出した。さらに、本願発明者らは鋭意検討した結果、リサイクル材（Ｘ）及び樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の機械強度、特に、引張強さに着目し、横軸をリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）として、割合（ｘ１）が０質量％の時の引張強さを（Ｔｙ）（長繊維束（Ｙ）１００％の引張強さ）、割合（ｘ１）が１００質量％の時の引張強さを（Ｔｘ）（リサイクル材（Ｘ）１００％の引張強さ）として、それぞれの縦軸にプロットした場合、（Ｔｘ）と（Ｔｙ）を結んだ直線と、リサイクル材（Ｘ）と長繊維束（Ｙ）の混合物の引張強さとの間に相関があることを見出した。すなわち、図１のグラフに示すように、工程（ｉ）で測定した（Ｔｘ）が５０ＭＰａであり、（Ｔｙ）が１００ＭＰａである場合、（Ｔｘ）と（Ｔｙ）を直線で結び、リサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）（横軸）が所望の値であるとき、前記直線と交差する値が混合物（Ｚ）の引張強さ（ＭＰａ）と近似しやすいことを見出した。この特性を利用し、例えば、組成物（Ｉ）の引張強さの目標値（Ｔｓ）を８０ＭＰａとした場合（図１の点線）、（Ｔｓ）と前記直線の交わる位置の横軸の値を、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）として、リサイクル材（Ｘ）及び長繊維束（Ｙ）を混合して混合物（Ｚ）を得ることにより、引張強さの目標値（Ｔｓ）の８５％以上の値を達成できる組成物（Ｉ）が得られやすくなる。
The reason for setting the proportion (x1) of recycled material (X) in the range of 80 to 145% of V1 in step (iii) is as follows.
The manufacturing method according to the first embodiment is based on the tensile strength (Tx), (Ty) of the recycled material (X) and the long fiber bundle (Y), and the tensile strength (Ty) of the finally obtained fiber-containing resin composition (I). This manufacturing method includes determining the blending ratio of the recycled material (X) in the mixture (Z) based on the target value (Ts) of tensile strength. The inventors investigated the relationship between the blending ratio of the recycled material (X) and the mechanical strength (especially tensile strength) of the resulting molded product, and determined that resin-impregnated glass was used as a resin material to be combined with the recycled material (X). It has been found that by selecting long fiber bundles, the mechanical strength of the resulting molded product is less likely to decrease even if the blending ratio of recycled material (X) is increased. Furthermore, as a result of intensive study, the inventors of the present application focused on the mechanical strength, especially the tensile strength, of the recycled material (X) and the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y), and the horizontal axis represents the percentage of the recycled material (X). (x1) is the tensile strength when the ratio (x1) is 0% by mass (Ty) (tensile strength of 100% long fiber bundle (Y)), and the tensile strength when the ratio (x1) is 100% by mass. When the strength is set as (Tx) (tensile strength of 100% recycled material (X)) and plotted on each vertical axis, the straight line connecting (Tx) and (Ty), the recycled material (X) and the length It has been found that there is a correlation between the tensile strength of the mixture of fiber bundles (Y). That is, as shown in the graph of FIG. 1, if (Tx) measured in step (i) is 50 MPa and (Ty) is 100 MPa, connect (Tx) and (Ty) with a straight line to obtain recycled material ( It has been found that when the ratio (x1) (horizontal axis) of Using this characteristic, for example, if the target value (Ts) of the tensile strength of composition (I) is set to 80 MPa (dotted line in Figure 1), the value on the horizontal axis at the intersection of (Ts) and the straight line is , the target value of tensile strength is determined by mixing the recycled material (X) and the long fiber bundle (Y) to obtain the mixture (Z) as the proportion (x1) of the recycled material (X) in the mixture (Z). Composition (I) that can achieve a value of (Ts) of 85% or more can be easily obtained.
また本願発明者らは、リサイクル材（Ｘ）と長繊維束（Ｙ）の種類によっては、これらの引張強さの関係が直線的ではなく、図２のグラフに示すように、緩やかな上に凸の曲線を示す場合もあることを見出した。本願発明者らは、図１～２の観点から、工程（ｉ）の式（１）から算出されたＶ１の近辺、すなわち、８０～１４５％の範囲でリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を調整することで、より引張強さの目標値（Ｔｓ）を達成しやすい組成物（Ｉ）が得られることを見出した。第一の実施形態に係る製造方法によれば、リサイクル材の配合割合を高くしても、所望の機械強度を有する組成物（Ｉ）を製造することができる。 In addition, the inventors of the present application have discovered that depending on the type of recycled material (X) and long fiber bundle (Y), the relationship between their tensile strengths is not linear, but is gradual as shown in the graph of Figure 2. It has been found that there are cases where a convex curve is shown. From the perspective of FIGS. 1 and 2, the inventors of the present application have determined that the proportion (x1) of the recycled material (X) is in the vicinity of V1 calculated from equation (1) in step (i), that is, in the range of 80 to 145%. It has been found that by adjusting the above, a composition (I) that can more easily achieve the target value (Ts) of tensile strength can be obtained. According to the manufacturing method according to the first embodiment, composition (I) having desired mechanical strength can be manufactured even if the blending ratio of recycled materials is increased.
＜工程（ｉｖ）＞
工程（ｉｖ）は、割合（ｘ１）を、以下の式（３）に代入して、混合物（Ｚ）中の樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の割合（ｙ１）を求めることである。
ｙ１＝１００－ｘ１ ・・・（３）
（式（３）において、ｙ１は混合物（Ｚ）中の樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の割合（質量％）である。）
<Step (iv)>
Step (iv) is to calculate the ratio (y1) of the resin-impregnated glass fiber bundle (Y) in the mixture (Z) by substituting the ratio (x1) into the following equation (3).
y1=100-x1...(3)
(In formula (3), y1 is the proportion (mass%) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) in the mixture (Z).)
なお、第一の実施形態における工程（ｉ）～（ｉｖ）は、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）と長繊維束（Ｙ）の合計量を１００質量％とした際に、リサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）と、長繊維束（Ｙ）の割合（ｙ１）を算出する工程である。工程（ｉ）～（ｉｖ）によって算出された割合でリサイクル材（Ｘ）と長繊維束（Ｙ）を混合して混合物（Ｚ）を得ることにより、所望の機械強度を達成できる組成物（Ｉ）を調製することができる。 In addition, in the steps (i) to (iv) in the first embodiment, when the total amount of the recycled material (X) and the long fiber bundle (Y) in the mixture (Z) is 100% by mass, the recycled material This is a step of calculating the ratio (x1) of (X) and the ratio (y1) of long fiber bundles (Y). The composition (I ) can be prepared.
第一の実施形態において、リサイクル材（Ｘ）と長繊維束（Ｙ）を混合する方法としては特に限定されず、例えば、Ｖ型ブレンダーやリボブレンダーを用いて混合すること等が挙げられる。 In the first embodiment, the method of mixing the recycled material (X) and the long fiber bundle (Y) is not particularly limited, and examples include mixing using a V-type blender or a rib blender.
なお、第一の実施形態において、混合物（Ｚ）を得ることは、工程（ｉ）～（ｉｖ）以外の工程を含んでいてもよい。例えば、工程（ｉ）の前に、前述の組成物（Ｙ２）を得ること（工程（ｉ’））を含んでいてもよい。 Note that in the first embodiment, obtaining the mixture (Z) may include steps other than steps (i) to (iv). For example, before step (i), it may include obtaining the above-mentioned composition (Y2) (step (i')).
＜工程（ｉ’）＞
第一の実施形態に係る製造方法は、工程（ｉ）の前に、ガラス繊維（Ｂ２）を長さ方向に揃えた繊維束に、熱可塑性樹脂（Ａ２）を含浸させて一体化させた（Ｙ１）に、熱可塑性樹脂（Ａ３）を添加して、組成物（Ｙ２）を得ることを含んでいてもよい。工程（ｉ’）は、例えば、ガラス繊維（Ｂ２）の割合（ＧＦ２）が高い（Ｙ１）に、熱可塑性樹脂（Ａ３）を添加して、（ＧＦ２）の割合を調整することであってもよい。具体的には、（ＧＦ２）が５０質量％の（Ｙ１）１００質量部に、熱可塑性樹脂（Ａ３）を１００質量部添加して、（ＧＦ２）が２５質量％の組成物（Ｙ２）を調整することができる。
<Step (i')>
In the manufacturing method according to the first embodiment, before step (i), a fiber bundle of glass fibers (B2) aligned in the length direction is impregnated with a thermoplastic resin (A2) and integrated ( The method may include adding a thermoplastic resin (A3) to Y1) to obtain a composition (Y2). Step (i') may be, for example, adding thermoplastic resin (A3) to (Y1) with a high proportion of glass fiber (B2) (GF2) to adjust the proportion of (GF2). good. Specifically, 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A3) was added to 100 parts by mass of (Y1) containing 50% by mass of (GF2) to prepare a composition (Y2) containing 25% by mass of (GF2). can do.
長繊維束（Ｙ）が（Ｙ１）のみを含む場合、分級等による物性のバラツキが少ないというメリットがある。一方で、ガラス繊維（Ｂ２）の割合（ＧＦ２）の高い（Ｙ１）を準備しておいて、所望の機械物性に合わせて、前記（Ｙ１）に熱可塑性樹脂（Ａ３）を混合し、種々のガラス含有量（ＧＦ２）を有する長繊維束（Ｙ）を調整することで、生産効率が向上しやすい。 When the long fiber bundle (Y) contains only (Y1), there is an advantage that there is little variation in physical properties due to classification or the like. On the other hand, (Y1) with a high proportion (GF2) of glass fiber (B2) is prepared, and a thermoplastic resin (A3) is mixed with the above (Y1) according to the desired mechanical properties, and various types of resins are prepared. Production efficiency can be easily improved by adjusting the long fiber bundle (Y) having a glass content (GF2).
第一の実施形態に係る製造方法は、前述の工程（ｉ）～（ｉｖ）により（必要に応じて工程（ｉ’）を含む）算出した割合で、リサイクル材（Ｘ）と長繊維束（Ｙ）とを混合して混合物（Ｚ）を得たのち、後述する添加剤等を混合物（Ｚ）にさらに配合して、組成物（Ｉ）とすることを含んでいてもよい。または、混合物（Ｚ）をそのまま組成物（Ｉ）として採用することもできる。 In the manufacturing method according to the first embodiment, the recycled material (X) and the long fiber bundle ( The composition may include mixing Y) to obtain a mixture (Z), and then further adding additives and the like, which will be described later, to the mixture (Z) to obtain a composition (I). Alternatively, the mixture (Z) can also be employed as it is as the composition (I).
一実施形態において、前述の製造方法は、リサイクル材（Ｘ）を２０質量％以上、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、さらに好ましくは４５質量％以上含む混合物（Ｚ）を含む組成物（Ｉ）を製造する方法であってもよい。 In one embodiment, the above-mentioned production method includes a mixture (Z) containing the recycled material (X) in an amount of 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, still more preferably 45% by mass or more. It may also be a method for producing composition (I) containing.
一実施形態において、前述の製造方法は、バージン材１００％の引張強さ（ＩＳＯ ５２７）の８５％以上を有する組成物（Ｉ）を製造する方法であってもよい。 In one embodiment, the aforementioned manufacturing method may be a method for manufacturing composition (I) having a tensile strength of 85% or more of 100% virgin material (ISO 527).
［繊維含有樹脂組成物（Ｉ）］
本実施形態に係る繊維含有樹脂組成物（Ｉ）は、前述の第一の実施形態に係る製造方法により製造されたものである。すなわち、組成物（Ｉ）は、リサイクル材（Ｘ）と、樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）との混合物（Ｚ）を含む。
[Fiber-containing resin composition (I)]
The fiber-containing resin composition (I) according to the present embodiment is manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment described above. That is, the composition (I) contains a mixture (Z) of a recycled material (X) and a resin-impregnated long glass fiber bundle (Y).
＜混合物（Ｚ）＞
本実施形態に係る繊維含有樹脂組成物（Ｉ）は混合物（Ｚ）を含む。一実施形態において、組成物（Ｉ）中の混合物（Ｚ）の割合は、組成物（Ｉ）の総質量に対して、９０質量％以上であってもよく、９５質量％以上であってもよく、９８質量％以上であってもよい。また、一実施形態においては、組成物（Ｉ）中の混合物（Ｚ）の割合は１００質量％であってもよい。
<Mixture (Z)>
The fiber-containing resin composition (I) according to this embodiment includes a mixture (Z). In one embodiment, the proportion of the mixture (Z) in the composition (I) may be 90% by mass or more, or even 95% by mass or more, based on the total mass of the composition (I). It may be 98% by mass or more. Moreover, in one embodiment, the proportion of the mixture (Z) in the composition (I) may be 100% by mass.
混合物（Ｚ）はリサイクル材（Ｘ）と長繊維束（Ｙ）とからなる。一実施形態において、混合物（Ｚ）の総質量に対するリサイクル材（Ｘ）の含有量は、４０～９０質量％であることが好ましく、５０～９０質量％であることが好ましい。また、混合物（Ｚ）の総質量に対する長繊維束（Ｙ）の含有量は、１０～６０質量％であることが好ましく、１０～５０質量％であることがより好ましい。リサイクル材（Ｘ）及び長繊維束（Ｙ）の含有量がそれぞれ前記範囲内であれば、リサイクル材（Ｘ）の配合率が高くとも、得られる組成物（Ｉ）の成形品の機械強度が低下しにくい。 The mixture (Z) consists of a recycled material (X) and a long fiber bundle (Y). In one embodiment, the content of the recycled material (X) relative to the total mass of the mixture (Z) is preferably 40 to 90% by mass, more preferably 50 to 90% by mass. Further, the content of the long fiber bundle (Y) relative to the total mass of the mixture (Z) is preferably 10 to 60% by mass, more preferably 10 to 50% by mass. As long as the contents of the recycled material (X) and the long fiber bundle (Y) are within the above ranges, even if the blending ratio of the recycled material (X) is high, the mechanical strength of the molded product of the resulting composition (I) will be Hard to deteriorate.
（リサイクル材（Ｘ））
本実施形態において、リサイクル材（Ｘ）は、熱可塑性樹脂（Ａ１）及びガラス繊維（Ｂ１）を含む樹脂組成物（Ｃ）の成形品（Ｌ）の粉砕物を含む。一実施形態において、リサイクル材（Ｘ）は、成形品（Ｌ）の粉砕物のみで構成されていてもよい。
(Recycled material (X))
In this embodiment, the recycled material (X) includes a pulverized product (L) of a resin composition (C) containing a thermoplastic resin (A1) and glass fiber (B1). In one embodiment, the recycled material (X) may be composed only of the crushed product of the molded product (L).
＜成形品（Ｌ）＞
本実施形態において、リサイクル材（Ｘ）に含まれる成形品（Ｌ）は、目的の用途に使用された後回収された、ガラス繊維（Ｂ１）を含む樹脂組成物（Ｃ）の成形品を意味するが、成形後未使用のものも含まれる。成形品（Ｌ）の元の用途は特に限定されず、例えば、自動車車体前部構造体や自動車用外装構造体等の自動車部品；コンピュータ、電話、スマートフォン、携帯等の情報機器、通信機器、音響機器；テレビ、冷蔵庫、エアコン、洗濯機等の家庭電化製品；机、椅子、棚等の事務用品；パッケージング等の包装用品等があげられる。また、成形品（Ｌ）は、物性測定用試験片として成形されたものを含むことができる。
<Molded product (L)>
In this embodiment, the molded product (L) included in the recycled material (X) means a molded product of the resin composition (C) containing glass fiber (B1) that is recovered after being used for the intended purpose. However, it also includes those that have not been used after molding. The original use of the molded product (L) is not particularly limited, and includes, for example, automobile parts such as automobile body front structures and automobile exterior structures; information equipment such as computers, telephones, smartphones, and mobile phones, communication equipment, and audio equipment. Equipment; home appliances such as televisions, refrigerators, air conditioners, and washing machines; office supplies such as desks, chairs, and shelves; and packaging supplies such as packaging. Moreover, the molded article (L) can include one molded as a test piece for measuring physical properties.
（熱可塑性樹脂（Ａ１））
成形品（Ｌ）を構成する樹脂組成物（Ｃ）に含まれる熱可塑性樹脂（Ａ１）としても特に限定されず、例えば、上述の用途で好ましく使用される熱可塑性樹脂が挙げられる。例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂；ポリアミド６樹脂、ポリアミド１２樹脂、ポリアミド６６樹脂、ポリアミド６Ｔ樹脂、ポリアミド９Ｔ樹脂等のポリアミド樹脂；ポリスチレン樹脂；ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリアセタールコポリマー等のポリアセタール樹脂；ポリフェニレンエーテル樹脂等のポリアリーレンエーテル樹脂；ポリフェニレンスルフィド樹脂等のポリアリーレンスルフィド樹脂；ポリエーテルスルホン樹脂等のポリスルホン樹脂；ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂等のポリアリーレンエーテルケトン樹脂；液晶性ポリエステル樹脂、液晶性ポリエステルアミド樹脂等の液晶性樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂（Ａ１）は、後述の熱可塑性樹脂（Ａ２）及び熱可塑性樹脂（Ａ３）と同じ熱可塑性樹脂であることが好ましい。また、熱可塑性樹脂（Ａ１）は、これらの混合物であってもよい。
(Thermoplastic resin (A1))
The thermoplastic resin (A1) contained in the resin composition (C) constituting the molded article (L) is not particularly limited, and includes, for example, thermoplastic resins preferably used in the above-mentioned applications. For example, polyolefin resins such as polyethylene resins and polypropylene resins; polyamide resins such as polyamide 6 resins, polyamide 12 resins, polyamide 66 resins, polyamide 6T resins, and polyamide 9T resins; polystyrene resins; polyesters such as polybutylene terephthalate resins and polyethylene terephthalate resins. Resin; Polycarbonate resin; Polyacetal resin such as polyacetal copolymer; Polyarylene ether resin such as polyphenylene ether resin; Polyarylene sulfide resin such as polyphenylene sulfide resin; Polysulfone resin such as polyether sulfone resin; Polyether ether ketone resin, polyether ketone Examples include polyarylene ether ketone resins such as resins; liquid crystalline resins such as liquid crystalline polyester resins and liquid crystalline polyesteramide resins; The thermoplastic resin (A1) is preferably the same thermoplastic resin as the thermoplastic resin (A2) and thermoplastic resin (A3) described below. Further, the thermoplastic resin (A1) may be a mixture of these.
（ガラス繊維（Ｂ１））
成形品（Ｌ）を構成する樹脂組成物（Ｃ）に含まれるガラス繊維（Ｂ１）としても特に限定されず、上述の用途で好ましく用いられる樹脂組成物で採用される、長繊維、及び／又は短繊維のガラス繊維を含むことができる。また、成形品（Ｌ）中のガラス繊維（Ｂ１）の割合も特に限定されない。ガラス繊維（Ｂ１）は１種類のガラス繊維であってもよく、２種類以上のガラス繊維の混合物であってもよい。
(Glass fiber (B1))
The glass fibers (B1) contained in the resin composition (C) constituting the molded article (L) are not particularly limited, and may be long fibers and/or employed in resin compositions preferably used in the above-mentioned applications. It may contain short glass fibers. Moreover, the proportion of glass fiber (B1) in the molded article (L) is also not particularly limited. The glass fiber (B1) may be one type of glass fiber or a mixture of two or more types of glass fiber.
また、成形品（Ｌ）には、熱可塑性樹脂（Ａ１）及びガラス繊維（Ｂ１）以外の成分が含まれていてもよい。例えば、マイカ、タルク、アルミニウム、その他あらゆる公知の素材で、長繊維、短繊維、ウィスカ、粉末等のあらゆる形状をした強化材が１種または２種以上含まれていてもよい。また、安定剤、可塑剤、着色剤、難燃化剤等の各種添加物、顔料等の粉末状の無機充填材、各種の塗料、蒸着物等の外観装飾材料を含んでいても構わない。本実施形態に係るリサイクル材（Ｘ）には、上述の熱可塑性樹脂（Ａ１）、及びガラス繊維（Ｂ１）以外に、上述の添加剤や充填材等が含まれていてもよい。 Moreover, the molded article (L) may contain components other than the thermoplastic resin (A1) and the glass fiber (B1). For example, it may be made of mica, talc, aluminum, or any other known material, and may contain one or more reinforcing materials in any shape such as long fibers, short fibers, whiskers, powder, etc. Further, it may contain various additives such as stabilizers, plasticizers, colorants, and flame retardants, powdered inorganic fillers such as pigments, various paints, and appearance decorative materials such as vapor deposits. The recycled material (X) according to the present embodiment may contain the above-mentioned additives, fillers, etc. in addition to the above-mentioned thermoplastic resin (A1) and glass fiber (B1).
リサイクル材（Ｘ）は、成形品（Ｌ）の粉砕物を含む。成形品（Ｌ）を粉砕して、リサイクル材（Ｘ）を得る方法としては特に限定されず、例えば、一軸粉砕機等によって粉砕することができる。
一実施形態において、リサイクル材（Ｘ）は、リサイクル材（Ｘ）中のガラス繊維（Ｂ１）の重量平均繊維長が１．５ｍｍ以下となるように、成形品（Ｌ）を粉砕して得られたものであってもよい。本明細書において「重量平均繊維長」とは、灰分量測定により算出した繊維の平均長さのことを指す。具体的には、リサイクル材を燃焼させて、樹脂成分を除去してガラス繊維だけを取り出す。その後、その繊維を光学顕微鏡や電子顕微鏡で観察して、画像処理装置を用いてガラス繊維５００本の長さを測定し、その重量平均値を「重量平均繊維長」とする。リサイクル材（Ｘ）中のガラス繊維（Ｂ１）の重量平均繊維長は０．１～１．５ｍｍであってもよく、０．２～１．０ｍｍであってもよい。リサイクル材（Ｘ）中のガラス繊維（Ｂ１）の重量平均繊維長が０．１～１．５ｍｍであれば、目標物性達成の効果が得られやすくなる。
The recycled material (X) includes a crushed product of the molded product (L). The method for obtaining the recycled material (X) by pulverizing the molded product (L) is not particularly limited, and, for example, it can be pulverized using a uniaxial pulverizer or the like.
In one embodiment, the recycled material (X) is obtained by crushing the molded product (L) such that the weight average fiber length of the glass fibers (B1) in the recycled material (X) is 1.5 mm or less. It may be something like that. As used herein, "weight average fiber length" refers to the average length of fibers calculated by measuring ash content. Specifically, the recycled material is burned, the resin component is removed, and only the glass fibers are extracted. Thereafter, the fibers are observed using an optical microscope or an electron microscope, and the lengths of 500 glass fibers are measured using an image processing device, and the weight average value is defined as the "weight average fiber length." The weight average fiber length of the glass fibers (B1) in the recycled material (X) may be 0.1 to 1.5 mm, or 0.2 to 1.0 mm. When the weight average fiber length of the glass fiber (B1) in the recycled material (X) is 0.1 to 1.5 mm, the effect of achieving the target physical properties can be easily achieved.
一実施形態において、リサイクル材（Ｘ）は、成形品（Ｌ）を粉砕したのちリペレット化したものを含んでいてもよい。またより好ましい実施形態においては、リサイクル材（Ｘ）は、成形品（Ｌ）を粉砕してリペレット化したもののみで構成されていてもよい。成形品（Ｌ）のリペレットを含むことにより、射出成形等の成型加工時の材料の成型加工機への供給安定性が良好となりやすい。
成形品（Ｌ）をリペレットする方法としては特に限定されず、従来公知の方法を採用できる。例えば、成形品（Ｌ）の粉砕物を１軸押出機で押出してリペレットすること等を採用できる。
In one embodiment, the recycled material (X) may include a product obtained by crushing the molded product (L) and then re-pelletizing it. Furthermore, in a more preferred embodiment, the recycled material (X) may be composed only of the molded product (L) that has been crushed and re-pelletized. By including re-pellets of the molded product (L), the supply stability of the material to the molding machine during molding processing such as injection molding tends to be good.
The method of repelletizing the molded product (L) is not particularly limited, and any conventionally known method can be employed. For example, it is possible to extrude the pulverized product (L) using a single-screw extruder and re-pelletize it.
一実施形態において、リサイクル材（Ｘ）中のガラス繊維（Ｂ１）の割合（ＧＦ１）は、５～５０質量％であってもよく、１０～４０質量％であってもよい。 In one embodiment, the proportion (GF1) of glass fiber (B1) in the recycled material (X) may be 5 to 50% by mass, or 10 to 40% by mass.
（樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ））
本実施形態に係る組成物（Ｉ）は、樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）を含む。樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）は、ガラス繊維（Ｂ２）を長さ方向に揃えた繊維束に、熱可塑性樹脂（Ａ２）を含浸させて一体化させた（Ｙ１）を含む。組成物（Ｉ）が長繊維束（Ｙ）を含むことにより、組成物（Ｉ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を高くしても、成形品の機械強度が低下しにくく、所望の機械強度を達成できる。一実施形態において、長繊維束（Ｙ）は、前記（Ｙ１）と熱可塑性樹脂（Ａ３）を含む組成物（Ｙ２）であってもよい。
(Resin-impregnated glass long fiber bundle (Y))
The composition (I) according to the present embodiment includes a resin-impregnated glass long fiber bundle (Y). The resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) includes (Y1) which is obtained by impregnating and integrating a thermoplastic resin (A2) into a fiber bundle in which glass fibers (B2) are aligned in the length direction. Because the composition (I) contains the long fiber bundle (Y), even if the proportion (x1) of the recycled material (X) in the composition (I) is increased, the mechanical strength of the molded product is unlikely to decrease. Desired mechanical strength can be achieved. In one embodiment, the long fiber bundle (Y) may be a composition (Y2) containing the above (Y1) and a thermoplastic resin (A3).
＜ガラス繊維（Ｂ２）と熱可塑性樹脂（Ａ２）の一体化物（Ｙ１）＞
本実施形態に係る長繊維束（Ｙ）は、ガラス繊維（Ｂ２）を長さ方向に揃えた繊維束に、熱可塑性樹脂（Ａ２）を含浸させて一体化させた（Ｙ１）を含む。長繊維束（Ｙ）は、（Ｙ１）のみで構成されていてもよく、後述の（Ｙ１）と熱可塑性樹脂（Ａ３）を含む組成物（Ｙ２）であってもよい。
<Integrated product (Y1) of glass fiber (B2) and thermoplastic resin (A2)>
The long fiber bundle (Y) according to the present embodiment includes a fiber bundle (Y1) in which glass fibers (B2) are aligned in the length direction and impregnated with a thermoplastic resin (A2) and integrated. The long fiber bundle (Y) may be composed of only (Y1), or may be a composition (Y2) containing (Y1) and a thermoplastic resin (A3), which will be described later.
（熱可塑性樹脂（Ａ２））
本実施形態において、長繊維束（Ｙ）に含まれる熱可塑性樹脂（Ａ２）としては、前述の熱可塑性樹脂（Ａ１）と同じものが例示できる。一実施形態において、熱可塑性樹脂（Ａ２）としては、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリーレンエーテル樹脂、ポリアリーレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリーレンエーテルケトン樹脂及び液晶性樹脂から選択される少なくとも１つの熱可塑性樹脂を含むことが好ましく、ポリオレフィン樹脂及びポリアミド樹脂から選択される少なくとも１つの熱可塑性樹脂を含むことがより好ましい。
(Thermoplastic resin (A2))
In this embodiment, the thermoplastic resin (A2) contained in the long fiber bundle (Y) may be the same as the above-mentioned thermoplastic resin (A1). In one embodiment, the thermoplastic resin (A2) includes polyolefin resin, polyamide resin, polystyrene resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyacetal resin, polyarylene ether resin, polyarylene sulfide resin, polysulfone resin, polyarylene ether ketone resin. It is preferable to include at least one thermoplastic resin selected from and liquid crystalline resins, and more preferably at least one thermoplastic resin selected from polyolefin resins and polyamide resins.
熱可塑性樹脂（Ａ２）として好適に利用できるポリオレフィン樹脂としては、例えば、炭素数２～６のオレフィンの単独重合体、又は炭素数２～６のオレフィンの共重合体が好ましく、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂がより好ましい。ポリプロピレン樹脂は、ホモポリプロピレン樹脂であってもよく、ブロックポリプロピレン樹脂であってもよく、ランダムポリプロピレン樹脂であってもよく、またはこれらの混合物であってもよい。これらは１種単独で用いられてもよく、２種以上を併用してもよい。このうち、リサイクル性の観点からは、ポリプロピレン樹脂が好ましい。 As the polyolefin resin that can be suitably used as the thermoplastic resin (A2), for example, homopolymers of olefins having 2 to 6 carbon atoms or copolymers of olefins having 2 to 6 carbon atoms are preferable, and polyethylene resins, polypropylene resins, etc. is more preferable. The polypropylene resin may be a homopolypropylene resin, a block polypropylene resin, a random polypropylene resin, or a mixture thereof. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, polypropylene resin is preferred from the viewpoint of recyclability.
熱可塑性樹脂（Ａ２）としてポリオレフィン樹脂を用いる場合、ガラス繊維（Ｂ２）に含浸しやすい観点から、酸変性ポリオレフィンを併用してもよい。酸変性ポリオレフィンとしては、マレイン酸変性ポリオレフィン（マレイン酸変性ポリプロピレン等）、無水マレイン酸変性ポリオレフィン（無水マレイン酸変性ポリプロピレン等）が好ましい。
一実施形態において、熱可塑性樹脂（Ａ２）として、ポリオレフィン樹脂と酸変性ポリオレフィンを併用する場合、長繊維束（Ｙ）中の酸量（酸変性ポリオレフィンに含まれる酸成分の量）が、無水マレイン酸換算で平均０．０５～０．５質量％の範囲となるように、酸変性ポリオレフィンを併用することが好ましい。
When using a polyolefin resin as the thermoplastic resin (A2), an acid-modified polyolefin may be used in combination from the viewpoint of easy impregnation into the glass fiber (B2). As the acid-modified polyolefin, maleic acid-modified polyolefins (maleic acid-modified polypropylene, etc.) and maleic anhydride-modified polyolefins (maleic anhydride-modified polypropylene, etc.) are preferred.
In one embodiment, when a polyolefin resin and an acid-modified polyolefin are used together as the thermoplastic resin (A2), the amount of acid in the long fiber bundle (Y) (the amount of the acid component contained in the acid-modified polyolefin) is It is preferable to use acid-modified polyolefin in an average amount of 0.05 to 0.5% by mass in terms of acid.
熱可塑性樹脂（Ａ２）として好適に利用できるポリアミド樹脂としては、例えば、脂肪族ポリアミド樹脂（ポリアミド４６樹脂、ポリアミド６樹脂、ポリアミド１１樹脂、ポリアミド１２樹脂、ポリアミド６６樹脂、ポリアミド６１０樹脂、ポリアミド６１２樹脂、ポリアミド１０１０樹脂等）；芳香族ポリアミド樹脂［芳香族ジカルボン酸（テレフタル酸等）と脂肪族ジアミン（ヘキサメチレンジアミン等）との反応で得られるポリアミド樹脂、脂肪族ジカルボン酸（アジピン酸等）と芳香族ジアミン（メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン等）との反応で得られるポリアミド樹脂等。例えば、ポリアミド６Ｔ樹脂、ポリアミド９Ｔ樹脂等］；ラクタム（ε－カプロラクタム等）の単独又は共重合体等が挙げられる。これらは１種単独で用いられてもよく、２種以上を併用してもよい。また、ポリアミド樹脂は、ホモポリアミド樹脂に限らずコポリアミド樹脂であってもよい。
このうち、リサイクル性の観点からは、ポリアミド６樹脂、ポリアミド１２樹脂、ポリアミド６６樹脂、ポリアミド６Ｔ樹脂、又はポリアミド９Ｔ樹脂が好ましく、ポリアミド６樹脂、ポリアミド６６樹脂がより好ましい。
Examples of polyamide resins that can be suitably used as the thermoplastic resin (A2) include aliphatic polyamide resins (polyamide 46 resin, polyamide 6 resin, polyamide 11 resin, polyamide 12 resin, polyamide 66 resin, polyamide 610 resin, polyamide 612 resin) , polyamide 1010 resin, etc.); Aromatic polyamide resin [polyamide resin obtained by the reaction of aromatic dicarboxylic acid (terephthalic acid, etc.) and aliphatic diamine (hexamethylene diamine, etc.), aliphatic dicarboxylic acid (adipic acid, etc.) Polyamide resins etc. obtained by reaction with aromatic diamines (methaxylylene diamine, paraxylylene diamine, etc.). For example, polyamide 6T resin, polyamide 9T resin, etc.; single or copolymers of lactams (epsilon-caprolactam, etc.), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Further, the polyamide resin is not limited to a homopolyamide resin, but may be a copolyamide resin.
Among these, from the viewpoint of recyclability, polyamide 6 resin, polyamide 12 resin, polyamide 66 resin, polyamide 6T resin, or polyamide 9T resin is preferable, and polyamide 6 resin and polyamide 66 resin are more preferable.
好ましい実施形態においては、熱可塑性樹脂（Ａ２）として、ＩＳＯ １１３３に従って測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）の物性が２０～２００ｇ／１０ｍｉｎ．のポリプロピレン樹脂を用いることが好ましい。熱可塑性樹脂（Ａ２）が前述のポリプロピレン樹脂を含む場合、繊維の樹脂への含侵性がより良好となりやすい。 In a preferred embodiment, the thermoplastic resin (A2) has a melt flow rate (MFR) (230°C, 2.16 kg load) of 20 to 200 g/10 min. measured according to ISO 1133. It is preferable to use polypropylene resin. When the thermoplastic resin (A2) contains the above-mentioned polypropylene resin, the impregnation of the fibers into the resin tends to be better.
熱可塑性樹脂（Ａ２）は熱可塑性樹脂（Ａ１）と同じ種類の熱可塑性樹脂である。ここで、「同じ種類の熱可塑性樹脂」とは、熱可塑性樹脂を構成する単量体単位が同じであることを意味する。例えば、熱可塑性樹脂（Ａ１）がポリスチレン樹脂である場合、熱可塑性樹脂（Ａ２）もポリスチレン樹脂であってもよい。ただし、これらポリスチレン樹脂の平均分子量（Ｍｗ及び／又はＭｎ）は、異なっていてもよく、同じであってもよい。好ましい実施形態において、熱可塑性樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）は、ポリオレフィン樹脂及びポリアミド樹脂から選択される少なくとも１つの熱可塑性樹脂を含むことが好ましく、ポリプロピレン樹脂を含むことがより好ましい。熱可塑性樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）に含まれるポリプロピレン樹脂の平均分子量は異なっていてもよく、同じであってもよい。 The thermoplastic resin (A2) is the same type of thermoplastic resin as the thermoplastic resin (A1). Here, "the same type of thermoplastic resin" means that the monomer units constituting the thermoplastic resin are the same. For example, when the thermoplastic resin (A1) is a polystyrene resin, the thermoplastic resin (A2) may also be a polystyrene resin. However, the average molecular weights (Mw and/or Mn) of these polystyrene resins may be different or the same. In a preferred embodiment, the thermoplastic resins (A1) and (A2) preferably contain at least one thermoplastic resin selected from polyolefin resins and polyamide resins, and more preferably contain polypropylene resins. The average molecular weights of the polypropylene resins contained in the thermoplastic resins (A1) and (A2) may be different or the same.
一実施形態において、熱可塑性樹脂（Ａ２）は、リサイクル樹脂を含んでいても良い。リサイクル樹脂とは、目的の用途に使用された後に回収された成形品（ただし未使用品を含む）から得られる熱可塑性樹脂である。リサイクル樹脂の元の用途は特に限定されず、前述の成形品（Ｌ）と同じ例が挙げられる。またリサイクル樹脂の組成も特に限定されず、例えば前述の熱可塑性樹脂（Ａ１）と同じ例が挙げられる。このうち、リサイクル性の観点からは、リサイクル樹脂はポリプロピレン樹脂であってよい。熱可塑性樹脂（Ａ２）がリサイクル樹脂を含む場合、二酸化炭素排出量削減の観点からは、熱可塑性樹脂（Ａ２）の総量に対して、２０質量％以上とすることが好ましい。 In one embodiment, the thermoplastic resin (A2) may include recycled resin. Recycled resin is a thermoplastic resin obtained from molded products (including unused products) that are recovered after being used for their intended purpose. The original use of the recycled resin is not particularly limited, and examples include the same as the above-mentioned molded product (L). Further, the composition of the recycled resin is not particularly limited, and examples include the same as the above-mentioned thermoplastic resin (A1). Among these, from the viewpoint of recyclability, the recycled resin may be a polypropylene resin. When the thermoplastic resin (A2) contains recycled resin, from the viewpoint of reducing carbon dioxide emissions, the content is preferably 20% by mass or more based on the total amount of the thermoplastic resin (A2).
（ガラス繊維（Ｂ２））
本実施形態において、長繊維束（Ｙ）に含まれるガラス繊維（Ｂ２）は、ガラス長繊維である。ここで、「ガラス長繊維」とは、ガラスロービングのことを指す。一実施形態において、ガラス繊維（Ｂ２）の平均繊維径は、樹脂の機械物性と成形加工性の観点からは、５～３０μｍが好ましく、１０～２０μｍがより好ましい。なお、前記平均繊維径は電子顕微鏡観察等の方法でガラス繊維（Ｂ２）３００本の繊維径を測定し、その平均値を指す。
(Glass fiber (B2))
In this embodiment, the glass fibers (B2) included in the long fiber bundle (Y) are long glass fibers. Here, "glass long fiber" refers to glass roving. In one embodiment, the average fiber diameter of the glass fiber (B2) is preferably 5 to 30 μm, more preferably 10 to 20 μm, from the viewpoint of mechanical properties and moldability of the resin. Note that the average fiber diameter refers to the average value obtained by measuring the fiber diameters of 300 glass fibers (B2) using a method such as electron microscopy.
長繊維束（Ｙ）中のガラス繊維（Ｂ２）の本数は、長繊維束（Ｙ）の外径（長軸長さ及び短軸長さ）を考慮して調整することができる。例えば、ガラス繊維（Ｂ２）の本数は、１００～３０，０００本であってもよく、１，０００～２４，０００本であってもよく、２，０００～１２，０００本であってもよい。 The number of glass fibers (B2) in the long fiber bundle (Y) can be adjusted in consideration of the outer diameter (long axis length and short axis length) of the long fiber bundle (Y). For example, the number of glass fibers (B2) may be 100 to 30,000, 1,000 to 24,000, or 2,000 to 12,000. .
一実施形態において、長繊維束（Ｙ）中の熱可塑性樹脂（Ａ２）と、ガラス繊維（Ｂ２）の含有割合は、熱可塑性樹脂（Ａ２）とガラス繊維（Ｂ２）の合計量（１００質量％）に対して、熱可塑性樹脂（Ａ２）が３０～８０質量％であってもよく、ガラス繊維（Ｂ２）が２０～７０質量％であってもよい。また、熱可塑性樹脂（Ａ２）を４０～７５質量％とし、ガラス繊維（Ｂ２）を２５～６０質量％としてもよく、熱可塑性樹脂（Ａ２）を５０～７０質量％とし、ガラス繊維（Ｂ２）を３０～５０質量％としてもよい。一実施形態において、長繊維束（Ｙ）の総質量に対する、ガラス繊維（Ｂ２）の割合（ＧＦ２）は、１０～５０質量％であってもよく、２０～５０質量％であってもよい。 In one embodiment, the content ratio of the thermoplastic resin (A2) and the glass fiber (B2) in the long fiber bundle (Y) is the total amount (100% by mass) of the thermoplastic resin (A2) and the glass fiber (B2). ), the thermoplastic resin (A2) may be 30 to 80% by mass, and the glass fiber (B2) may be 20 to 70% by mass. Alternatively, the thermoplastic resin (A2) may be 40 to 75% by mass, and the glass fiber (B2) may be 25 to 60% by mass, or the thermoplastic resin (A2) may be 50 to 70% by mass, and the glass fiber (B2) may be 50 to 70% by mass. may be 30 to 50% by mass. In one embodiment, the ratio (GF2) of the glass fiber (B2) to the total mass of the long fiber bundle (Y) may be 10 to 50% by mass, or 20 to 50% by mass.
長繊維束（Ｙ）には、熱可塑性樹脂（Ａ２）及びガラス繊維（Ｂ２）以外の公知の樹脂用添加剤が含まれていてもよい。樹脂用添加剤としては、例えば、難燃剤、熱安定剤、光安定剤、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤などを挙げることができる。これらは１種単独で含まれていてもよく、２種以上を併用してもよい。 The long fiber bundle (Y) may contain known additives for resins other than the thermoplastic resin (A2) and the glass fiber (B2). Examples of additives for resins include flame retardants, heat stabilizers, light stabilizers, colorants, antioxidants, and antistatic agents. These may be contained alone or in combination of two or more.
一実施形態において、長繊維束（Ｙ）の平均長さは、物性と成形性の観点から、３～３０ｍｍが好ましく、５～２０ｍｍがより好ましい。長繊維束（Ｙ）の平均長さは、長繊維束（Ｙ）１００個の長軸の長さを測定し、その平均値を指す。 In one embodiment, the average length of the long fiber bundle (Y) is preferably 3 to 30 mm, more preferably 5 to 20 mm, from the viewpoint of physical properties and moldability. The average length of the long fiber bundle (Y) refers to the average value obtained by measuring the lengths of the long axes of 100 long fiber bundles (Y).
一実施形態において、リサイクル材（Ｘ）中のガラス繊維（Ｂ１）の割合（ＧＦ１）と、長繊維束（Ｙ）中のガラス繊維（Ｂ２）の割合（ＧＦ２）が、下記式（４）を満たすことが好ましい。
－４０≦（ＧＦ１－ＧＦ２）≦２０ ・・・（４）
（式（４）中、ＧＦ１はリサイクル材（Ｘ）の総質量に対するガラス繊維（Ｂ１）の割合（質量％）を表し、ＧＦ２は樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の総質量に対するガラス繊維（Ｂ２）の割合（質量％）を表す。）
（ＧＦ１）と（ＧＦ２）が前記式（４）を満たす場合、ガラス繊維の分散性が良好となりやすい。
（ＧＦ１）と（ＧＦ２）の差は、－３０～１０であることがより好ましく、－２０～０であることがさらに好ましい。なお、（ＧＦ１）及び（ＧＦ２）は、例えば、前述の灰分量測定の方法によって求めることができる。
In one embodiment, the proportion of glass fibers (B1) in the recycled material (X) (GF1) and the proportion of glass fibers (B2) in the long fiber bundle (Y) (GF2) satisfy the following formula (4). It is preferable to meet the requirements.
-40≦(GF1-GF2)≦20...(4)
(In formula (4), GF1 represents the ratio (mass%) of the glass fiber (B1) to the total mass of the recycled material (X), and GF2 represents the ratio (mass%) of the glass fiber (B1) to the total mass of the resin-impregnated glass filament bundle (Y). Represents the proportion (mass%) of B2).)
When (GF1) and (GF2) satisfy the above formula (4), the dispersibility of glass fibers tends to be good.
The difference between (GF1) and (GF2) is more preferably -30 to 10, and even more preferably -20 to 0. Note that (GF1) and (GF2) can be determined, for example, by the method of measuring the ash content described above.
＜（Ｙ１）と熱可塑性樹脂（Ａ３）を含む組成物（Ｙ２）＞
一実施形態において、長繊維束（Ｙ）は組成物（Ｙ２）であってもよい。長繊維束（Ｙ）が組成物（Ｙ２）である場合、組成物（Ｙ２）中の（Ｙ１）及び熱可塑性樹脂（Ａ３）の割合は、所望のガラス含有量の範囲で適宜調整できる。なお、長繊維束（Ｙ）が組成物（Ｙ２）である場合、前述の式（４）における（ＧＦ２）は、組成物（Ｙ２）の総質量に対するガラス繊維（Ｂ２）の割合を表す。
<Composition (Y2) containing (Y1) and thermoplastic resin (A3)>
In one embodiment, the long fiber bundle (Y) may be composition (Y2). When the long fiber bundle (Y) is a composition (Y2), the ratio of (Y1) and thermoplastic resin (A3) in the composition (Y2) can be adjusted as appropriate within a desired glass content range. In addition, when the long fiber bundle (Y) is the composition (Y2), (GF2) in the above-mentioned formula (4) represents the ratio of the glass fiber (B2) to the total mass of the composition (Y2).
（熱可塑性樹脂（Ａ３））
熱可塑性樹脂（Ａ３）としては、前述の熱可塑性樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）と同じ熱可塑性樹脂が挙げられる。好ましい実施形態においては、熱可塑性樹脂（Ａ３）は、熱可塑性樹脂（Ａ１）及び熱可塑性樹脂（Ａ２）と同じ種類の熱可塑性樹脂であってもよい。熱可塑性樹脂（Ａ３）が、熱可塑性樹脂（Ａ１）及び熱可塑性樹脂（Ａ２）と同じ種類の熱可塑性樹脂であれば、樹脂が均一に混ざりやすく、樹脂物性の安定性が良くなりやすい。好ましい実施形態において、熱可塑性樹脂（Ａ１）、（Ａ２）及び（Ａ３）が、ポリオレフィン樹脂及びポリアミド樹脂から選択される少なくとも１つの熱可塑性樹脂を含むことが好ましく、ポリプロピレン樹脂を含むことがより好ましい。
(Thermoplastic resin (A3))
Examples of the thermoplastic resin (A3) include the same thermoplastic resins as the above-mentioned thermoplastic resins (A1) and (A2). In a preferred embodiment, the thermoplastic resin (A3) may be the same type of thermoplastic resin as the thermoplastic resin (A1) and the thermoplastic resin (A2). If the thermoplastic resin (A3) is the same type of thermoplastic resin as the thermoplastic resin (A1) and the thermoplastic resin (A2), the resins are likely to be mixed uniformly and the stability of the resin physical properties is likely to be improved. In a preferred embodiment, the thermoplastic resins (A1), (A2) and (A3) preferably contain at least one thermoplastic resin selected from polyolefin resins and polyamide resins, and more preferably contain polypropylene resins. .
一実施形態において、熱可塑性樹脂（Ａ３）はリサイクル樹脂を含んでいてもよい。リサイクル樹脂とは、目的の用途に使用された後に回収された成形品（ただし、未使用品を含む）から得られる熱可塑性樹脂である。リサイクル樹脂の元の用途は特に限定されず、前述の成形品（Ｌ）と同じ例が挙げられる。また、リサイクル樹脂の組成も特に限定されず、例えば、前述の熱可塑性樹脂（Ａ１）、（Ａ２）と同じ例が挙げられる。このうち、リサイクル性の観点からは、リサイクル樹脂はポリプロピレン樹脂であってもよい。
熱可塑性樹脂（Ａ３）がリサイクル樹脂を含む場合、二酸化炭素排出量削減の観点からは、熱可塑性樹脂（Ａ３）の総質量に対して、２０質量％以上とすることが好ましい。
In one embodiment, the thermoplastic resin (A3) may include recycled resin. Recycled resin is a thermoplastic resin obtained from molded products (including unused products) that are recovered after being used for their intended purpose. The original use of the recycled resin is not particularly limited, and examples include the same as the above-mentioned molded product (L). Furthermore, the composition of the recycled resin is not particularly limited, and examples include the same examples as the above-mentioned thermoplastic resins (A1) and (A2). Among these, from the viewpoint of recyclability, the recycled resin may be a polypropylene resin.
When the thermoplastic resin (A3) contains a recycled resin, from the viewpoint of reducing carbon dioxide emissions, the content is preferably 20% by mass or more based on the total mass of the thermoplastic resin (A3).
長繊維束（Ｙ）の製造方法としては、従来公知の、クロスヘッドダイを使用した方法等を採用できる。例えば、特開２０１３－１０７９７９号公報（製造例１の樹脂含浸ガラス長繊維束の製造）、特開２０１３－１２１９８８号公報（製造例１の樹脂含浸ガラス長繊維束の製造）等に記載の方法に準じて製造することができる。 As a method for manufacturing the long fiber bundle (Y), a conventionally known method using a crosshead die, etc. can be adopted. For example, the method described in JP-A-2013-107979 (Production of resin-impregnated glass long fiber bundle according to Production Example 1), JP-A-2013-121988 (Production of resin-impregnated glass continuous fiber bundle according to Production Example 1), etc. It can be manufactured according to.
＜その他の成分＞
本実施形態に係る組成物（Ｉ）には、混合物（Ｚ）以外のその他の成分が含まれていてもよい。その他の成分としては、例えば、前述のガラス繊維（Ｂ１）及び（Ｂ２）以外の強化材（例えば、カーボン繊維、アラミド繊維等の無機繊維）；ガラスビーズ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、タルク、マイカ、ゼオライト、フェライト等の無機充填材；カーボンブラック、チタンホワイト、ベンガラ等の着色剤；水酸化物系、臭素化ビスフェノールＡ（ＴＢＡ系）、デカブロムビフェニルエーテル系、酸化アンチモン、酸化モリブデン、リン酸エステル類等の難燃化剤；その他機能性添加剤として周知の添加材を、添加してもよい。また、ステアリン酸マグネシウムやステアリン酸カルシウム等を外部滑剤としてリサイクル材（Ｘ）や長繊維束（Ｙ）の表面にまぶしていても良い。なお、本実施形態に係る組成物（Ｉ）は、組成物（Ｉ）の引張強さ（Ｔｓ）に基づいて、前述の工程（ｉ）～（ｉｖ）により算出された割合でリサイクル材（Ｘ）と長繊維束（Ｙ）とを混合した混合物（Ｚ）を含んでいる。そのため、組成物（Ｉ）の引張強さを含む機械強度に影響を与える添加剤（例えば、前述の強化材等）は配合しないことが好ましい。
<Other ingredients>
The composition (I) according to the present embodiment may contain other components than the mixture (Z). Other components include, for example, reinforcing materials other than the above-mentioned glass fibers (B1) and (B2) (e.g., inorganic fibers such as carbon fibers and aramid fibers); glass beads, calcium carbonate, aluminum hydroxide, aluminum oxide, Inorganic fillers such as talc, mica, zeolite, and ferrite; Colorants such as carbon black, titanium white, and red iron; hydroxides, brominated bisphenol A (TBA), decabromubiphenyl ether, antimony oxide, molybdenum oxide , flame retardants such as phosphoric acid esters; and other additives known as functional additives may also be added. Further, magnesium stearate, calcium stearate, or the like may be sprinkled on the surface of the recycled material (X) or the long fiber bundle (Y) as an external lubricant. In addition, the composition (I) according to the present embodiment contains the recycled material (X ) and a long fiber bundle (Y). Therefore, it is preferable not to include additives (for example, the above-mentioned reinforcing materials, etc.) that affect the mechanical strength including the tensile strength of composition (I).
一実施形態において、組成物（Ｉ）の総質量に対する、ガラス繊維（Ｂ１）及びガラス繊維（Ｂ２）の合計量は、１０～５０質量％であってもよく、１５～４０質量％であってもよい。 In one embodiment, the total amount of glass fibers (B1) and glass fibers (B2) relative to the total weight of composition (I) may be 10 to 50% by weight, and may be 15 to 40% by weight. Good too.
一実施形態において、組成物（Ｉ）は、リサイクル材（Ｘ）のペレットと、長繊維束（Ｙ）のペレットとの混合物であってもよい。すなわち、組成物（Ｉ）は、第一の実施形態に係る製造方法により、リサイクル材（Ｘ）のペレット及び長繊維束（Ｙ）のペレットを混合して、パッケージングとして製造されたものであってもよい。 In one embodiment, composition (I) may be a mixture of pellets of recycled material (X) and pellets of long fiber bundles (Y). That is, composition (I) is produced as packaging by mixing pellets of recycled material (X) and pellets of long fiber bundle (Y) by the production method according to the first embodiment. It's okay.
［混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を決定する方法］
本発明の第二の実施形態は、リサイクル材（Ｘ）及び樹脂含浸ガラス繊維束（Ｙ）の混合物（Ｚ）を含む、繊維含有樹脂組成物（Ｉ）を製造するために、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を決定する方法であって、以下の工程（ｉ）～（ｉｉｉ）：
工程（ｉ）：リサイクル材（Ｘ）の引張強さ（Ｔｘ）及び樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（Ｔｙ）を、ＩＳＯ ５２７に準拠した引張試験より求めること、
工程（ｉｉ）各引張強さの値を以下の式（１）に代入して、Ｖ１を算出すること、
Ｖ１＝（Ｔｙ－Ｔｓ）／（Ｔｙ－Ｔｘ） ・・・（１）
（式（１）において、Ｔｘはリサイクル材（Ｘ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｙは樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｓは最終的に得られる繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の引張強さの目標値（ＭＰａ）であり、ただし、（Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘ）である）、
工程（ｉｉｉ）：式（１）におけるＶ１が０．２以上であるときに、Ｖ１を以下の式（２）に代入して、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を決定すること、
ｘ１＝α１×Ｖ１ ・・・（２）
（式（２）において、ｘ１は混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（質量％）であり、α１はｘ１を算出するための係数であって、８０～１４５の整数であり、ただし、ｘ１は小数点第一位を四捨五入した整数であり、かつｘ１の上限は９０を超えない）、
を含む、方法に関する。
[Method of determining the proportion (x1) of recycled material (X) in mixture (Z)]
A second embodiment of the present invention comprises a mixture (Z) of a recycled material (X) and a resin-impregnated glass fiber bundle (Y) to produce a fiber-containing resin composition (I). A method for determining the proportion (x1) of recycled material (X) in the following steps (i) to (iii):
Step (i): Determining the tensile strength (Tx) of the recycled material (X) and the tensile strength (Ty) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) by a tensile test in accordance with ISO 527,
Step (ii) calculating V1 by substituting each tensile strength value into the following formula (1),
V1=(Ty-Ts)/(Ty-Tx)...(1)
(In formula (1), Tx is the tensile strength (MPa) of the recycled material (X), Ty is the tensile strength (MPa) of the resin-impregnated glass filament bundle (Y), and Ts is the final The target value (MPa) of the tensile strength of the resulting fiber-containing resin composition (I), provided that (Ty>Ts>Tx),
Step (iii): When V1 in formula (1) is 0.2 or more, substitute V1 into the following formula (2) to calculate the proportion (x1) of recycled material (X) in the mixture (Z). to determine,
x1=α1×V1...(2)
(In formula (2), x1 is the proportion (mass%) of the recycled material (X) in the mixture (Z), α1 is a coefficient for calculating x1, and is an integer from 80 to 145, However, x1 is an integer rounded to the first decimal place, and the upper limit of x1 does not exceed 90),
Relating to a method, including.
第二の実施形態によれば、より簡易なステップによって、リサイクル材（Ｘ）と樹脂含浸ガラス繊維束（Ｙ）を含む、繊維含有樹脂組成物（Ｉ）を製造するために、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を決定することができる。また、第二の実施形態に係る方法によってリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を決定し、かつ前記割合（ｘ１）でリサイクル材（Ｘ）を長繊維束（Ｙ）と混合して得られた混合物（Ｚ）を含む、本実施形態に係る組成物（Ｉ）は、バージン材と同等の機械強度を達成できる。なお、第二の実施形態における、工程（ｉ）～（ｉｉｉ）の態様は、第一の実施形態と同じであり、好ましい例もまた同じである。 According to the second embodiment, in order to produce the fiber-containing resin composition (I) containing the recycled material (X) and the resin-impregnated glass fiber bundle (Y) by simpler steps, the mixture (Z) The proportion (x1) of recycled material (X) therein can be determined. Further, the ratio (x1) of the recycled material (X) is determined by the method according to the second embodiment, and the recycled material (X) is mixed with the long fiber bundle (Y) at the ratio (x1). The composition (I) according to the present embodiment, which includes the mixture (Z), can achieve mechanical strength equivalent to that of virgin material. Note that aspects of steps (i) to (iii) in the second embodiment are the same as in the first embodiment, and preferred examples are also the same.
以下に実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、これらの実施例により本発明の解釈が限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the interpretation of the present invention is not limited by these Examples.
［製造例１：組成物（Ｙ２－１）の調製］
樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）として、組成物（Ｙ２）を採用し、以下の条件で組成物（Ｙ２－１）を調製した。
ガラス繊維（日東紡（株）製、製品名「ＲＳ２４０ＱＲ－４８９」、繊維径：１７．４μｍ）の連続繊維を、クロスヘッドダイに通して引きながら、ポリプロピレン（サンアロマー（株）製、製品名「ＰＭＢ６０Ａ」）と無水マレイン酸変性ポリプロピレン（ＭＡＨ－ＰＰ、アルケマ（株）製、製品名「ＯＲＥＶＡＣ（登録商標） ＣＡ１００」）とを２５０℃に設定した押出機から溶融状態でクロスヘッドダイに供給して、前記連続繊維に含侵させ、賦形ダイを通してストランドを作成した。ストランドを冷却した後、引き抜き方向に対して垂直に切断して樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）のペレットを得た。得られたペレットの平均長さは１１ｍｍであった。得られた長繊維束（Ｙ）は、ガラス繊維（Ｂ２）を長さ方向に揃えた繊維束に、熱可塑性樹脂（Ａ２）としてポリプロピレンを含浸させて一体化させた（Ｙ１）である。得られた（Ｙ１）中のガラス繊維（Ｂ２）の割合は５０質量％であった。
[Production Example 1: Preparation of composition (Y2-1)]
Composition (Y2) was employed as the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y), and composition (Y2-1) was prepared under the following conditions.
While drawing continuous fibers of glass fiber (manufactured by Nittobo Co., Ltd., product name "RS240QR-489", fiber diameter: 17.4 μm) through a crosshead die, polypropylene (manufactured by Sun Allomer Co., Ltd., product name "RS240QR-489") was drawn through a crosshead die. PMB60A'') and maleic anhydride-modified polypropylene (MAH-PP, manufactured by Arkema Corporation, product name ``OREVAC (registered trademark) CA100'') were supplied in a molten state to a crosshead die from an extruder set at 250°C. Then, the continuous fibers were impregnated and passed through a shaping die to create a strand. After the strand was cooled, it was cut perpendicularly to the drawing direction to obtain pellets of resin-impregnated glass long fiber bundles (Y). The average length of the pellets obtained was 11 mm. The obtained long fiber bundle (Y) is (Y1) obtained by impregnating and integrating a fiber bundle of glass fibers (B2) aligned in the length direction with polypropylene as a thermoplastic resin (A2). The proportion of glass fiber (B2) in the obtained (Y1) was 50% by mass.
次に、上記で得られた（Ｙ１）のペレットと、熱可塑性樹脂（Ａ３）として、ポリプロピレンのペレット（サンアロマー（株）製、製品名「ＰＭＢ６０Ａ」）とを、質量比で５０：５０となるようにドライブレンドして組成物（Ｙ２－１）を得た。得られた組成物（Ｙ２－１）のガラス繊維（Ｂ２）の割合（ＧＦ２）は、２５質量％であった。 Next, the pellets of (Y1) obtained above and polypropylene pellets (manufactured by Sun Allomer Co., Ltd., product name "PMB60A") as the thermoplastic resin (A3) were mixed in a mass ratio of 50:50. A composition (Y2-1) was obtained by dry blending. The proportion (GF2) of glass fiber (B2) in the obtained composition (Y2-1) was 25% by mass.
［製造例２：リサイクル材（Ｘ－１）の調製］
製造例１で得られた組成物（Ｙ２－１）を下記条件で射出成形して、ＩＳＯテストピース成形品（Ｌ）を得た。
＜射出成形条件＞
射出成形機：（株）日本製鋼所製、製品名「Ｊ１５０ＥＩＩ」
スクリュー：長繊維専用スクリュー
シリンダー温度：２４０℃
[Production Example 2: Preparation of recycled material (X-1)]
The composition (Y2-1) obtained in Production Example 1 was injection molded under the following conditions to obtain an ISO test piece molded product (L).
<Injection molding conditions>
Injection molding machine: Made by Japan Steel Works Co., Ltd., product name “J150EII”
Screw: Screw for long fibers Cylinder temperature: 240℃
ＩＳＯテストピース成形品（Ｌ）を、一軸粉砕機で粉砕し、粉砕物を３０ｍｍ一軸押出機にて、シリンダー温度２４０℃でリペレット化して、リサイクル材（Ｘ－１）を得た。得られたリサイクル材（Ｘ－１）は、熱可塑性樹脂（Ａ１）としてポリプロピレンを含む。また、リサイクル材（Ｘ－１）中のガラス繊維（Ｂ１）の割合（ＧＦ１）は、２５質量％であった。また、リサイクル材（Ｘ－１）中のガラス繊維（Ｂ１）の重量平均繊維長は０．８ｍｍであった。
製造例１～２、及び後述する製造例３～４により得られたリサイクル材（Ｘ）及び組成物（Ｙ２）の詳細を、表１に示す。
The ISO test piece molded product (L) was pulverized using a uniaxial pulverizer, and the pulverized product was repelletized using a 30 mm uniaxial extruder at a cylinder temperature of 240° C. to obtain a recycled material (X-1). The obtained recycled material (X-1) contains polypropylene as the thermoplastic resin (A1). Further, the proportion (GF1) of glass fiber (B1) in the recycled material (X-1) was 25% by mass. Further, the weight average fiber length of the glass fiber (B1) in the recycled material (X-1) was 0.8 mm.
Details of the recycled materials (X) and compositions (Y2) obtained in Production Examples 1 and 2 and Production Examples 3 and 4 described later are shown in Table 1.
［実施例１］
製造例２で得られたリサイクル材（Ｘ－１）と、製造例１で得られた組成物（Ｙ２－１）とを用いて、以下の条件で繊維含有樹脂組成物（Ｉ－１）を製造した。
工程（ｉ）：ＩＳＯ ５２７に準拠した引張試験により、リサイクル材（Ｘ）及び長繊維束（Ｙ）の引張強さ（Ｔｘ）及び（Ｔｙ）を測定した。その結果、リサイクル材（Ｘ）の引張強さ（Ｔｘ）は６３ＭＰａであり、長繊維束（Ｙ）の引張強さ（Ｔｙ）は１０２ＭＰａであった。
＜引張強さ（Ｔｘ）及び（Ｔｙ）の測定方法＞
射出成形により得られたＩＳＯテストピース（ダンベル状タイプ１Ａテストピース、全長：１７０ｍｍ、平行部長さ：８０ｍｍ、厚み：４ｍｍ）を用いて、ＩＳＯ ５２７に準拠して引張強さ（Ｔｘ）及び（Ｔｙ）を測定した。具体的には、２３℃、湿度５０％、引張速度５ｍｍ／ｍｉｎ、チャック間距離１１５ｍｍの条件で、引張試験機（（株）島津製作所製、製品名「オートグラフ（登録商標）ＡＧ－Ｘ ｐｌｕｓ」）を用いて、引張強さ（Ｔｘ）（ＭＰａ）、及び引張強さ（Ｔｙ）（ＭＰａ）を求めた。
[Example 1]
Using the recycled material (X-1) obtained in Production Example 2 and the composition (Y2-1) obtained in Production Example 1, a fiber-containing resin composition (I-1) was prepared under the following conditions. Manufactured.
Step (i): The tensile strength (Tx) and (Ty) of the recycled material (X) and long fiber bundle (Y) were measured by a tensile test based on ISO 527. As a result, the tensile strength (Tx) of the recycled material (X) was 63 MPa, and the tensile strength (Ty) of the long fiber bundle (Y) was 102 MPa.
<Method for measuring tensile strength (Tx) and (Ty)>
Using an ISO test piece (dumbbell-shaped type 1A test piece, total length: 170 mm, parallel length: 80 mm, thickness: 4 mm) obtained by injection molding, tensile strength (Tx) and (Ty) were determined in accordance with ISO 527. ) was measured. Specifically, a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation, product name: "Autograph (registered trademark) AG-X plus" ), the tensile strength (Tx) (MPa) and tensile strength (Ty) (MPa) were determined.
組成物（Ｉ－１）の引張強さの目標値（Ｔｓ）を、Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘの観点から、７７ＭＰａに設定した。また、以下の工程（ｉｉ）～（ｉｖ）を実施した。
工程（ｉｉ）：引張強さ（Ｔｘ）、（Ｔｙ）及び（Ｔｓ）を以下の式（１）に代入して、Ｖ１を算出したところ、Ｖ１＝０．６４であった。
Ｖ１＝（Ｔｙ－Ｔｓ）／（Ｔｙ－Ｔｘ） ・・・（１）
工程（ｉｉｉ）：Ｖ１が０．２以上であったため、Ｖ１をさらに以下の式（２）に代入し、リサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を求めた。なお、本実施例１では、Ｖ１×１００を採用し、割合（ｘ１）を６４質量％に設定した。
ｘ１＝α１×Ｖ１ ・・・（２）
工程（ｉｖ）：割合（ｘ１）を以下の式（３）に代入して、長繊維束（Ｙ）の割合（ｙ１）を算出した。結果、割合（ｙ１）は３６質量％となった。
ｙ１＝１００－ｘ１ ・・・（３）
The target value (Ts) of the tensile strength of composition (I-1) was set to 77 MPa from the viewpoint of Ty>Ts>Tx. In addition, the following steps (ii) to (iv) were performed.
Step (ii): V1 was calculated by substituting the tensile strength (Tx), (Ty), and (Ts) into the following equation (1), and it was found that V1 = 0.64.
V1=(Ty-Ts)/(Ty-Tx)...(1)
Step (iii): Since V1 was 0.2 or more, V1 was further substituted into the following equation (2) to determine the proportion (x1) of recycled material (X). In Example 1, V1×100 was adopted, and the ratio (x1) was set to 64% by mass.
x1=α1×V1...(2)
Step (iv): The ratio (x1) was substituted into the following equation (3) to calculate the ratio (y1) of the long fiber bundle (Y). As a result, the ratio (y1) was 36% by mass.
y1=100-x1...(3)
前記工程（ｉ）～（ｉｖ）より算出した割合（ｘ１／ｙ１＝６４／３６）で、リサイクル材（Ｘ）と長繊維束（Ｙ）を混合して、混合物（Ｚ）を得た。この混合物（Ｚ）１００質量％の組成物（Ｉ－１）を調製した。得られた組成物（Ｉ－１）について、引張強さ、曲げ弾性率、曲げ強さ、及びシャルピー衝撃強度を測定した。なお、曲げ強さ、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度は、ＩＳＯ １７８に準拠した曲げ試験により測定した。以下に詳細な測定条件を示す。またそれぞれの結果を表２に示す。
＜曲げ強さ、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度の測定方法＞
射出成形により得られたＩＳＯテストピース（ダンベル状タイプ１Ａテストピースを、８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍに切り出したもの）を用いて、ＩＳＯ １７８に準拠して曲げ強さと曲げ弾性率を、ＩＳＯ １７９／１ｅＡに準拠してノッチ付きシャルピー衝撃強さを測定した。具体的には、２３℃、湿度５０％、支点間距離６４ｍｍの条件で、曲げ試験測定装置（（株）島津製作所製、製品名「島津オートグラフ ＡＧ－Ｘ／Ｒ」）を用いて曲げ強さと曲げ弾性率を測定した。ノッチ付きシャルピー衝撃強さは、デジタル衝撃試験機（（株）安田精機製作所製、型式：２５８Ｄ）を用いて２３℃、湿度５０％、ハンマー：４Ｊの条件で測定した。
A mixture (Z) was obtained by mixing the recycled material (X) and the long fiber bundle (Y) at the ratio calculated from the steps (i) to (iv) (x1/y1=64/36). A composition (I-1) containing 100% by mass of this mixture (Z) was prepared. The resulting composition (I-1) was measured for tensile strength, flexural modulus, flexural strength, and Charpy impact strength. Note that the bending strength, bending elastic modulus, and Charpy impact strength were measured by a bending test based on ISO 178. Detailed measurement conditions are shown below. Further, the respective results are shown in Table 2.
<Measurement method of bending strength, bending modulus, and Charpy impact strength>
Using an ISO test piece obtained by injection molding (a dumbbell-shaped type 1A test piece cut into 80 mm x 10 mm x 4 mm), the bending strength and flexural modulus were measured in accordance with ISO 178, and ISO 179/1eA. Notched Charpy impact strength was measured in accordance with . Specifically, the bending strength was measured using a bending test measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, product name: "Shimadzu Autograph AG-X/R") under the conditions of 23°C, 50% humidity, and 64 mm distance between fulcrums. The flexural modulus was measured. The notched Charpy impact strength was measured using a digital impact tester (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd., model: 258D) at 23° C., humidity 50%, and hammer: 4J.
［実施例２～３及び比較例１～３］
組成物（Ｉ）の引張強さの目標値（Ｔｓ）を、表２に示す値に設定した以外は、実施例１と同じ方法で組成物（Ｉ－２）～（Ｉ－６）を調製した。また実施例１と同じ条件で、引張強さ、曲げ弾性率、曲げ強さ、及びシャルピー衝撃強度を測定した。結果を表２に示す。
[Examples 2-3 and Comparative Examples 1-3]
Compositions (I-2) to (I-6) were prepared in the same manner as in Example 1, except that the target value (Ts) of the tensile strength of Composition (I) was set to the value shown in Table 2. did. Further, under the same conditions as in Example 1, tensile strength, flexural modulus, flexural strength, and Charpy impact strength were measured. The results are shown in Table 2.
［製造例３：組成物（Ｙ２－２）の調製］
樹脂含侵ガラス長繊維束（Ｙ）として、組成物（Ｙ２）を採用し、以下の条件で組成物（Ｙ２－２）を調整した。
長繊維ガラス強化ポリアミド６６樹脂のペレット（ポリプラスチックス（株）製、製品名「プラストロン（登録商標）ＰＡ６６－ＧＦ６０－０１(Ｌ９)Ｆ０６Ｌ２」。ガラス繊維（Ｂ２）を長さ方向に揃えた繊維束に熱可塑性樹脂（Ａ２）としてポリアミド６６を含浸させて一体化させた（Ｙ１）。（Ｙ１）中のガラス繊維（Ｂ２）の割合は６０質量％）と、熱可塑性樹脂（Ａ３）として、ポリアミド６６のペレット（ＩＮＶＩＳＴＡ社製、製品名「Ｕ３６００」）とを、質量比で５５:４５となるようにドライブレンドして組成物（Ｙ２－２）を得た。得られた組成物（Ｙ２－２）のガラス繊維（Ｂ２）の割合は、３３質量％（ＧＦ２）であった。
[Production Example 3: Preparation of composition (Y2-2)]
Composition (Y2) was employed as the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y), and composition (Y2-2) was prepared under the following conditions.
Pellets of long-fiber glass-reinforced polyamide 66 resin (manufactured by Polyplastics Co., Ltd., product name: "Plastron (registered trademark) PA66-GF60-01 (L9) F06L2").Glass fibers (B2) were aligned in the length direction. A fiber bundle was impregnated with polyamide 66 as a thermoplastic resin (A2) and integrated (Y1).The proportion of glass fiber (B2) in (Y1) was 60% by mass) and as a thermoplastic resin (A3). and polyamide 66 pellets (manufactured by INVISTA, product name "U3600") at a mass ratio of 55:45 to obtain a composition (Y2-2). The proportion of glass fiber (B2) in the resulting composition (Y2-2) was 33% by mass (GF2).
［製造例４：リサイクル材（Ｘ－２）の調製］
短繊維ガラス強化ポリアミド６６樹脂（ＤｕＰｏｎｔ社製、製品名「Ｚｙｔｅｌ（登録商標） ７０Ｇ３３Ｌ」）を下記条件で射出成形して、ＩＳＯテストピース成形品（Ｌ）を得た。
＜射出成形条件＞
射出成形機：（株）日本製鋼所製、製品名「ＮＥＸ２２０」
スクリュー：標準スクリュー
シリンダー温度：２９０℃
ＩＳＯテストピース成形品（Ｌ）を、一軸粉砕機で粉砕して、リサイクル材（Ｘ－２）を得た。得られたリサイクル材（Ｘ－２）は、熱可塑性樹脂（Ａ１）としてポリアミド６６を含む。また、リサイクル材（Ｘ－２）中のガラス繊維（Ｂ１）の割合（ＧＦ１）は、３３質量％であった。また、リサイクル材（Ｘ－２）中のガラス繊維（Ｂ１）の重量平均繊維長は０．３６ｍｍであった。
[Production Example 4: Preparation of recycled material (X-2)]
Short fiber glass reinforced polyamide 66 resin (manufactured by DuPont, product name "Zytel (registered trademark) 70G33L") was injection molded under the following conditions to obtain an ISO test piece molded product (L).
<Injection molding conditions>
Injection molding machine: Manufactured by Japan Steel Works Co., Ltd., product name: “NEX220”
Screw: Standard screw Cylinder temperature: 290℃
The ISO test piece molded product (L) was crushed with a uniaxial crusher to obtain a recycled material (X-2). The obtained recycled material (X-2) contains polyamide 66 as the thermoplastic resin (A1). Further, the proportion (GF1) of glass fiber (B1) in the recycled material (X-2) was 33% by mass. Furthermore, the weight average fiber length of the glass fiber (B1) in the recycled material (X-2) was 0.36 mm.
［実施例４］
製造例４で得られたリサイクル材（Ｘ－２）と、製造例３で得られた組成物（Ｙ２－２）とを用いて、組成物（Ｉ）の引張強さの目標値（Ｔｓ）を、表２に示す値に設定した以外は、実施例１と同じ方法で組成物（Ｉ－７）を調製した。また実施例１と同じ条件で、引張強さ、曲げ弾性率、曲げ強さ、及びシャルピー衝撃強度を測定した。結果を表２に示す。
[Example 4]
Using the recycled material (X-2) obtained in Production Example 4 and the composition (Y2-2) obtained in Production Example 3, the target value (Ts) of the tensile strength of the composition (I) was determined. Composition (I-7) was prepared in the same manner as in Example 1, except that was set to the value shown in Table 2. Further, under the same conditions as in Example 1, tensile strength, flexural modulus, flexural strength, and Charpy impact strength were measured. The results are shown in Table 2.
実施例１～３及び比較例１～３の引張強さ（Ｔｓ）は、それぞれ、Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘの条件を満たしている。なお、実施例１で設定した引張強さの目標値（Ｔｓ）は、ガラス繊維含有量が２５質量％である短繊維ガラス強化ポリプロピレン樹脂（バージン材）の引張強さの１００％に相当する値である。同様に、実施例２、３及び比較例２、３の（Ｔｓ）は短繊維ガラス強化ポリプロピレン樹脂（ガラス繊維含有量３０質量％）の引張強さの１００％に相当する。また、比較例１の（Ｔｓ）は、短繊維ガラス強化ポリプロピレン樹脂（ガラス繊維含有量４０質量％）の引張強さの１００％に相当する。 The tensile strengths (Ts) of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 each satisfy the condition of Ty>Ts>Tx. The target tensile strength value (Ts) set in Example 1 is a value corresponding to 100% of the tensile strength of short fiber glass-reinforced polypropylene resin (virgin material) with a glass fiber content of 25% by mass. It is. Similarly, (Ts) in Examples 2 and 3 and Comparative Examples 2 and 3 corresponds to 100% of the tensile strength of the short fiber glass-reinforced polypropylene resin (glass fiber content: 30% by mass). Moreover, (Ts) of Comparative Example 1 corresponds to 100% of the tensile strength of the short fiber glass-reinforced polypropylene resin (glass fiber content: 40% by mass).
実施例４の引張強さ（Ｔｓ）は、Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘの条件を満たしている。なお、実施例４で設定した引張強さの目標値（Ｔｓ）は、ガラス繊維含有量が３３質量％である短繊維ガラス強化ポリアミド６６樹脂（バージン材）の引張強さ及び曲げ弾性率の１００％に相当する値である。 The tensile strength (Ts) of Example 4 satisfies the condition of Ty>Ts>Tx. The target tensile strength value (Ts) set in Example 4 is the tensile strength and flexural modulus of 100 of the short fiber glass reinforced polyamide 66 resin (virgin material) with a glass fiber content of 33% by mass. This value corresponds to %.
表２に示す通り、第一の実施形態に係る製造方法（第二の実施形態に係る方法を含む）によって製造された、実施例１～３の繊維含有樹脂組成物（Ｉ－１）～（Ｉ－３）は、リサイクル材の配合割合を６４質量％、４４質量％、６０質量％と高くしても、引張強さの目標値（Ｔｓ）に対して、８５％以上の引張強さを達成できた。また、熱可塑性樹脂（Ａ１）～（Ａ３）としてポリアミド樹脂を用いた実施例４の繊維含有樹脂組成物（Ｉ－７）でも、引張強さの目標値（Ｔｓ）に対して、８５％以上の引張強さを達成できた。すなわち、これら実施例の組成物（Ｉ－１）～（Ｉ－３）及び（Ｉ－７）は、バージン材と同等の機械強度を有していた。 As shown in Table 2, the fiber-containing resin compositions (I-1) to ( I-3) shows that even if the proportion of recycled materials is increased to 64% by mass, 44% by mass, or 60% by mass, the tensile strength cannot exceed 85% of the target value (Ts) of tensile strength. I was able to achieve it. In addition, even in the fiber-containing resin composition (I-7) of Example 4 in which polyamide resin was used as the thermoplastic resins (A1) to (A3), the tensile strength was 85% or more with respect to the target value (Ts). We were able to achieve a tensile strength of . That is, compositions (I-1) to (I-3) and (I-7) of these Examples had mechanical strength equivalent to that of virgin material.
比較例１の組成物（Ｉ－４）は、工程（ｉｉ）における式（１）のＶ１が０．２未満となる条件で製造したものである。組成物（Ｉ－４）は、引張強さの目標値（Ｔｓ）に対して、９９％の引張強さを達成できたが、リサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）が５質量％と低かった。そのため比較例１の組成物（Ｉ－４）は本発明の課題を解決できなかった。また、リサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を、工程（ｉｉｉ）の式（２）で算出される範囲よりも大きな値に設定して製造した、比較例２の組成物（Ｉ－５）、比較例３の組成物（Ｉ－６）は、引張強さの目標値（Ｔｓ）に対して、８５％未満の引張強さとなり、本発明の課題を解決できなかった。以上の結果より、第一の実施形態に係る製造方法によれば、リサイクル材の配合割合を高くしても、バージン材と同等の機械強度を有する成形品を製造できることが分かった。また、第二の実施形態に係る方法によれば、所望の機械強度を有する成形品を製造可能な繊維含有樹脂組成物を調製するために、リサイクル材及び長繊維束の混合物中のリサイクル材の割合を、より簡易なステップによって決定できることが分かった。 Composition (I-4) of Comparative Example 1 was produced under conditions such that V1 of formula (1) in step (ii) is less than 0.2. Composition (I-4) achieved a tensile strength of 99% of the target tensile strength value (Ts), but the percentage of recycled material (X) (x1) was as low as 5% by mass. Ta. Therefore, the composition (I-4) of Comparative Example 1 could not solve the problems of the present invention. In addition, the composition (I-5) of Comparative Example 2 was produced by setting the proportion (x1) of recycled material (X) to a value larger than the range calculated by formula (2) in step (iii). The composition (I-6) of Comparative Example 3 had a tensile strength of less than 85% of the target tensile strength value (Ts), and could not solve the problems of the present invention. From the above results, it was found that according to the manufacturing method according to the first embodiment, a molded article having mechanical strength equivalent to that of virgin material can be manufactured even if the blending ratio of recycled material is increased. Further, according to the method according to the second embodiment, in order to prepare a fiber-containing resin composition that can produce a molded product having a desired mechanical strength, the recycled material in the mixture of the recycled material and the long fiber bundle is It has been found that the proportion can be determined by simpler steps.
Claims (11)
リサイクル材（Ｘ）に、樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）を配合して混合物（Ｚ）を得ること、及び
混合物（Ｚ）を含む繊維含有樹脂組成物（Ｉ）を得ることを含み、
リサイクル材（Ｘ）は、熱可塑性樹脂（Ａ１）及びガラス繊維（Ｂ１）を含む樹脂組成物（Ｃ）の成形品（Ｌ）の粉砕物を含み、
樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）は、ガラス繊維（Ｂ２）を長さ方向に揃えた繊維束に、熱可塑性樹脂（Ａ２）を含浸させて一体化させた（Ｙ１）を含み、
熱可塑性樹脂（Ａ１）及び（Ａ２）は、同じ種類の熱可塑性樹脂であり、
混合物（Ｚ）を得ることが、以下の工程（ｉ）～（ｉｖ）：
工程（ｉ）：リサイクル材（Ｘ）の引張強さ（Ｔｘ）及び樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（Ｔｙ）を、ＩＳＯ ５２７に準拠した引張試験より求めること、
工程（ｉｉ）各引張強さの値を以下の式（１）に代入して、Ｖ１を算出すること、
Ｖ１＝（Ｔｙ－Ｔｓ）／（Ｔｙ－Ｔｘ） ・・・（１）
（式（１）において、Ｔｘはリサイクル材（Ｘ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｙは樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｓは最終的に得られる繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の引張強さの目標値（ＭＰａ）であり、ただし、（Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘ）である）、
工程（ｉｉｉ）：式（１）におけるＶ１が０．２以上であるときに、Ｖ１を以下の式（２）に代入して、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を求めること、
ｘ１＝α１×Ｖ１ ・・・（２）
（式（２）において、ｘ１は混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（質量％）であり、α１はｘ１を算出するための係数であって、８０～１４５の整数であり、ただし、ｘ１は小数点第一位を四捨五入した整数であり、かつｘ１の上限は９０を超えない）、
工程（ｉｖ）：割合（ｘ１）を、以下の式（３）に代入して、混合物（Ｚ）中の樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の割合（ｙ１）を求めること、
ｙ１＝１００－ｘ１ ・・・（３）
（式（３）において、ｙ１は混合物（Ｚ）中の樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の割合（質量％）である）、
より算出した割合で、リサイクル材（Ｘ）と樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）とを混合することを含む、繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の製造方法。 A method for producing a fiber-containing resin composition (I), comprising:
Blending a resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) with the recycled material (X) to obtain a mixture (Z), and obtaining a fiber-containing resin composition (I) containing the mixture (Z),
The recycled material (X) includes a pulverized product (L) of a resin composition (C) containing a thermoplastic resin (A1) and glass fiber (B1),
The resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) includes (Y1) which is obtained by impregnating and integrating a thermoplastic resin (A2) into a fiber bundle in which glass fibers (B2) are aligned in the length direction,
Thermoplastic resins (A1) and (A2) are the same type of thermoplastic resin,
Obtaining the mixture (Z) involves the following steps (i) to (iv):
Step (i): Determining the tensile strength (Tx) of the recycled material (X) and the tensile strength (Ty) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) by a tensile test in accordance with ISO 527,
Step (ii) calculating V1 by substituting each tensile strength value into the following formula (1),
V1=(Ty-Ts)/(Ty-Tx)...(1)
(In formula (1), Tx is the tensile strength (MPa) of the recycled material (X), Ty is the tensile strength (MPa) of the resin-impregnated glass filament bundle (Y), and Ts is the final The target value (MPa) of the tensile strength of the resulting fiber-containing resin composition (I), provided that (Ty>Ts>Tx),
Step (iii): When V1 in formula (1) is 0.2 or more, substitute V1 into the following formula (2) to calculate the proportion (x1) of recycled material (X) in the mixture (Z). to seek,
x1=α1×V1...(2)
(In formula (2), x1 is the proportion (mass%) of the recycled material (X) in the mixture (Z), α1 is a coefficient for calculating x1, and is an integer from 80 to 145, However, x1 is an integer rounded to the first decimal place, and the upper limit of x1 does not exceed 90),
Step (iv): Substituting the ratio (x1) into the following formula (3) to determine the ratio (y1) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) in the mixture (Z),
y1=100-x1...(3)
(In formula (3), y1 is the proportion (mass%) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) in the mixture (Z)),
A method for producing a fiber-containing resin composition (I), which comprises mixing a recycled material (X) and a resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) at a ratio calculated from
樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の平均長さが３～３０ｍｍである、請求項１に記載の製造方法。 The weight average fiber length of the glass fiber (B1) in the recycled material (X) is 0.1 to 1.5 mm,
The manufacturing method according to claim 1, wherein the resin-impregnated long glass fiber bundle (Y) has an average length of 3 to 30 mm.
前記（Ｙ１）及び熱可塑性樹脂（Ａ３）を含む組成物（Ｙ２）からなる、請求項１または２に記載の製造方法。 The resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) is a fiber bundle in which glass fibers (B2) are aligned in the length direction, impregnated with a thermoplastic resin (A2) and integrated (Y1), or
The manufacturing method according to claim 1 or 2, comprising a composition (Y2) containing the (Y1) and a thermoplastic resin (A3).
－４０≦（ＧＦ１－ＧＦ２）≦２０ ・・・（４）
（式（４）中、ＧＦ１はリサイクル材（Ｘ）の総質量に対するガラス繊維（Ｂ１）の割合（質量％）を表し、ＧＦ２は樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の総質量に対するガラス繊維（Ｂ２）の割合（質量％）を表す。） The proportion of glass fiber (B1) in the recycled material (X) (GF1) and the proportion of glass fiber (B2) in the resin-impregnated long glass fiber bundle (Y) (GF2) satisfy the following formula (4), The manufacturing method according to claim 1 or 2.
-40≦(GF1-GF2)≦20...(4)
(In formula (4), GF1 represents the ratio (mass%) of the glass fiber (B1) to the total mass of the recycled material (X), and GF2 represents the ratio (mass%) of the glass fiber (B1) to the total mass of the resin-impregnated glass filament bundle (Y). Represents the proportion (mass%) of B2).)
以下の工程（ｉ）～（ｉｉｉ）：
工程（ｉ）：リサイクル材（Ｘ）の引張強さ（Ｔｘ）及び樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（Ｔｙ）を、ＩＳＯ ５２７に準拠した引張試験より求めること、
工程（ｉｉ）各引張強さの値を以下の式（１）に代入して、Ｖ１を算出すること、
Ｖ１＝（Ｔｙ－Ｔｓ）／（Ｔｙ－Ｔｘ） ・・・（１）
（式（１）において、Ｔｘはリサイクル材（Ｘ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｙは樹脂含浸ガラス長繊維束（Ｙ）の引張強さ（ＭＰａ）であり、Ｔｓは最終的に得られる繊維含有樹脂組成物（Ｉ）の引張強さの目標値（ＭＰａ）であり、ただし、（Ｔｙ＞Ｔｓ＞Ｔｘ）である）、
工程（ｉｉｉ）：式（１）におけるＶ１が０．２以上であるときに、Ｖ１を以下の式（２）に代入して、混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（ｘ１）を決定すること、
ｘ１＝α１×Ｖ１ ・・・（２）
（式（２）において、ｘ１は混合物（Ｚ）中のリサイクル材（Ｘ）の割合（質量％）であり、α１はｘ１を算出するための係数であって、８０～１４５の整数であり、ただし、ｘ１は小数点第一位を四捨五入した整数であり、かつｘ１の上限は９０を超えない）、
を含む、方法。 In order to produce a fiber-containing resin composition (I) comprising a mixture (Z) of recycled material (X) and resin-impregnated glass long fiber bundles (Y), the proportion of recycled material (X) in the mixture (Z) A method for determining (x1),
The following steps (i) to (iii):
Step (i): Determining the tensile strength (Tx) of the recycled material (X) and the tensile strength (Ty) of the resin-impregnated glass long fiber bundle (Y) by a tensile test in accordance with ISO 527,
Step (ii) calculating V1 by substituting each tensile strength value into the following formula (1),
V1=(Ty-Ts)/(Ty-Tx)...(1)
(In formula (1), Tx is the tensile strength (MPa) of the recycled material (X), Ty is the tensile strength (MPa) of the resin-impregnated glass filament bundle (Y), and Ts is the final The target value (MPa) of the tensile strength of the resulting fiber-containing resin composition (I), provided that (Ty>Ts>Tx),
Step (iii): When V1 in formula (1) is 0.2 or more, substitute V1 into the following formula (2) to calculate the proportion (x1) of recycled material (X) in the mixture (Z). to determine,
x1=α1×V1...(2)
(In formula (2), x1 is the proportion (mass%) of the recycled material (X) in the mixture (Z), α1 is a coefficient for calculating x1, and is an integer from 80 to 145, However, x1 is an integer rounded to the first decimal place, and the upper limit of x1 does not exceed 90),
including methods.
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