JP6891438B2 - Molding material - Google Patents

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Description

本発明は、熱可塑性樹脂と強化繊維を有してなる成形材料に関する。さらに詳しくは、射出成形を行う際に強化繊維の成形品中への分散が良好な成形材料に関する。 The present invention relates to a molding material comprising a thermoplastic resin and reinforcing fibers. More specifically, the present invention relates to a molding material having good dispersion of reinforcing fibers in a molded product when injection molding is performed.

熱可塑性樹脂と強化繊維からなる成形材料は、軽量で成形加工が容易であることに加え、熱硬化性樹脂のような貯蔵の負荷を必要とせず、リサイクル性に優れるといった特徴があることから、航空機や自動車、船舶などの構造用部材、電子機器筐体や、スポーツ用途、建材などの工業材料として幅広く用いられている。とりわけ、ペレット状に加工した成形材料は、射出成形やスタンピング成形などの経済性、生産性に優れた成形方法に適用でき、工業材料として有用である。 A molding material composed of a thermoplastic resin and a reinforcing fiber is lightweight and easy to mold, and does not require a storage load like a thermosetting resin, and has excellent recyclability. It is widely used as a structural member for aircraft, automobiles, ships, electronic device housings, sports applications, and industrial materials such as building materials. In particular, the molding material processed into pellets can be applied to molding methods having excellent economic efficiency and productivity such as injection molding and stamping molding, and is useful as an industrial material.

しかしながら、成形材料を製造する過程で、熱可塑性樹脂を連続した強化繊維束に含浸させるには、経済性、生産性の面で問題がある。例えば、樹脂の溶融粘度が高いほど強化繊維束への含浸は困難となることは良く知られている。靭性や伸度などの力学特性に優れた熱可塑性樹脂は、とりわけ高分子量体であり、熱硬化性樹脂に比べて粘度が高く、またプロセス温度もより高温を必要とするため、成形材料を容易に、生産性よく製造することには不向きであった。一方、含浸の容易さから低分子量の、すなわち低粘度の熱可塑性樹脂をマトリクス樹脂に用いると、得られる成形品の繊維の分散性が大幅に低下するという問題があった。 However, in the process of manufacturing a molding material, impregnating a continuous reinforcing fiber bundle with a thermoplastic resin has problems in terms of economy and productivity. For example, it is well known that the higher the melt viscosity of the resin, the more difficult it is to impregnate the reinforcing fiber bundle. Thermoplastic resins with excellent mechanical properties such as toughness and elongation are particularly high molecular weight bodies, have higher viscosities than thermosetting resins, and require a higher process temperature, which facilitates molding materials. In addition, it was not suitable for highly productive production. On the other hand, when a low molecular weight, that is, a low viscosity thermoplastic resin is used as the matrix resin due to the ease of impregnation, there is a problem that the dispersibility of the fibers of the obtained molded product is significantly lowered.

例えば特許文献1には、低分子量の熱可塑性重合体と連続した強化繊維からなる複合体に、高分子量の熱可塑性樹脂が接するように配置されてなる成形材料が開示されている。この成形材料では、連続した強化繊維束への含浸には低分子量体を、マトリクス樹脂には高分子量体を使い分けることで、経済性、生産性と力学特性の両立を図っている。しかしながら、近年になり、繊維強化複合材料の注目度が大きくなり、また多岐にわたる用途に用いられるようになったことで、このような成形材料はさまざまな改良が求められるようになってきた。 For example, Patent Document 1 discloses a molding material in which a high molecular weight thermoplastic resin is arranged so as to be in contact with a composite composed of a low molecular weight thermoplastic polymer and continuous reinforcing fibers. In this molding material, a low molecular weight substance is used for impregnation of continuous reinforcing fiber bundles, and a high molecular weight substance is used for the matrix resin, thereby achieving both economic efficiency, productivity and mechanical properties. However, in recent years, as fiber-reinforced composite materials have attracted a great deal of attention and have been used in a wide variety of applications, such molding materials have been required to be improved in various ways.

例えば特許文献2および3には、強化繊維とプロピレン系樹脂とからなる成形材料が開示されている。これらの成形材料を成形して得られる成形品はプロピレン系樹脂の特性を生かし安価で軽量な成形材料であるが、多用途への拡販に際して力学特性の向上が継続的な技術課題とされている。力学特性のためのひとつのアプローチとしては、強化繊維の含有率を増加させる方法があった。 For example, Patent Documents 2 and 3 disclose a molding material composed of a reinforcing fiber and a propylene-based resin. Molded products obtained by molding these molding materials are inexpensive and lightweight molding materials that take advantage of the characteristics of propylene-based resins, but improvement of mechanical properties is a continuous technical issue when expanding sales to various applications. .. One approach for mechanical properties was to increase the content of reinforcing fibers.

特開平10−138379号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-138379 特開2010−248483号公報JP-A-2010-248483 特開2003−138031号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-13831

一方で、強化繊維とプロピレン系樹脂とからなる成形材料は、強化繊維の含有率を上げると、成形品における強化繊維の分散性が劣り、部位ごとの強化繊維の濃度にムラが生じ易くなることで、反対に力学特性が低下する原因となり、成形品の表面に凹凸を生じる外観異常となる。このように、強化繊維の含有率の増加と成形時の繊維分散性はトレードオフの関係にあり、これらを両立させることが重要な技術課題となる。 On the other hand, in the molding material composed of the reinforcing fiber and the propylene resin, when the content of the reinforcing fiber is increased, the dispersibility of the reinforcing fiber in the molded product is inferior, and the concentration of the reinforcing fiber in each part tends to be uneven. On the contrary, the mechanical properties are deteriorated, and the surface of the molded product becomes uneven, resulting in an abnormal appearance. As described above, there is a trade-off relationship between the increase in the content of the reinforcing fibers and the fiber dispersibility during molding, and it is an important technical issue to achieve both of these.

本発明は、かかる従来技術の問題点の改善を試み、成形材料を構成する組成を特定のものとすることにより、成形品における繊維分散性を十分に高めた成形品を生産性良く提供することを課題とする。 The present invention attempts to improve the problems of the prior art, and by specifying the composition constituting the molding material, it is possible to provide a molded product having sufficiently improved fiber dispersibility in the molded product with high productivity. Is the subject.

前記課題を解決するために、本発明の成形材料は次の構成を採用する。すなわち、熱可塑性樹脂(A)と、化合物(B)を強化繊維(C)に付着してなる樹脂付着強化繊維(D)とを含み、前記樹脂付着強化繊維(D)と前記熱可塑性樹脂(A)とが接着されてなる成形材料であって、熱可塑性樹脂(A)がポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリーレンスルフィドからなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂であり、化合物(B)が石油樹脂である、成形材料である。 In order to solve the above problems, the molding material of the present invention adopts the following constitution. That is, the thermoplastic resin (A) and the resin-adhered reinforcing fiber (D) formed by adhering the compound (B) to the reinforcing fiber (C) are included, and the resin-adhered reinforcing fiber (D) and the thermoplastic resin ( A molding material to which A) is bonded, and the thermoplastic resin (A) is at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of polyolefin, polyamide, polyester, polycarbonate, and polyarylene sulfide, and is a compound. (B) is a molding material, which is a petroleum resin.

本発明の成形材料は、石油樹脂を用いることにより、得られる成形品中の強化繊維の分散性の飛躍的な向上が達成できる。また、成形材料における繊維分散性が優れることから、これによる成形品は力学的特性に優れ、自動車内外装、電気・電子機器筐体、土木建築分野の補強材、スポーツ用品などの幅広い用途に適用できる。本発明の成形材料はかかる成形品を生産性良く製造する為に好適に用いることができる。 By using a petroleum resin in the molding material of the present invention, it is possible to achieve a dramatic improvement in the dispersibility of the reinforcing fibers in the obtained molded product. In addition, because of its excellent fiber dispersibility in molding materials, the molded products are excellent in mechanical properties, and can be applied to a wide range of applications such as automobile interior / exterior, electrical / electronic equipment housings, reinforcing materials in the field of civil engineering and construction, and sports equipment. it can. The molding material of the present invention can be suitably used for producing such a molded product with high productivity.

化合物(B)を強化繊維(C)に付着してなる樹脂付着強化繊維(D)の形態の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of the form of the resin adhesion reinforcing fiber (D) which is formed by adhering compound (B) to reinforcing fiber (C). 本発明の成形材料の好ましい態様の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of a preferable embodiment of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、軸心方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the cross section in the axial direction of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、軸心方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the cross section in the axial direction of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、直交方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the orthogonal cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、直交方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the orthogonal cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、直交方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the orthogonal cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、直交方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the orthogonal cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、直交方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the orthogonal cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention.

本発明の成形材料は、熱可塑性樹脂(A)と、化合物(B)を強化繊維(C)に付着してなる樹脂付着強化繊維(D)とを含む成形材料である。まず、これらの構成要素について説明する。 The molding material of the present invention is a molding material containing a thermoplastic resin (A) and a resin-attached reinforcing fiber (D) formed by adhering a compound (B) to a reinforcing fiber (C). First, these components will be described.

本発明に用いられる熱可塑性樹脂(A)は、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリーレンスルフィドからなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂である。熱可塑性樹脂(A)としては、得られる成形品の経済性と力学特性のバランスの観点からポリオレフィン、およびポリアミドが好ましく、得られる成形品の軽量性の観点からは、ポリオレフィンがより好ましい。 The thermoplastic resin (A) used in the present invention is at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of polyolefin, polyamide, polyester, polycarbonate, and polyarylene sulfide. As the thermoplastic resin (A), polyolefin and polyamide are preferable from the viewpoint of balancing the economic efficiency and mechanical properties of the obtained molded product, and polyolefin is more preferable from the viewpoint of the light weight of the obtained molded product.

ポリオレフィンとしては、密度が0.8〜1.0g/cmのものが好ましく、0.8〜0.9g/cmのものがより好ましい。ポリオレフィンの密度をかかる範囲内とすることで、軽量性に優れた成形品が得られる。 The polyolefin is preferably a density 0.8~1.0g / cm 3, it is more preferred 0.8 to 0.9 g / cm 3. By setting the density of polyolefin within such a range, a molded product having excellent light weight can be obtained.

ポリオレフィンとしては、プロピレンの単独重合体またはプロピレンと少なくとも1種のα−オレフィン、共役ジエン、非共役ジエンなどとの共重合物が挙げられる。 Examples of the polyolefin include homopolymers of propylene or copolymers of propylene with at least one α-olefin, conjugated diene, non-conjugated diene and the like.

α−オレフィンを構成する単量体繰り返し単位には、例えば、エチレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、1−ノネン、1−オクテン、1−ヘプテン、1−ヘキセン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセンなどのプロピレンを除く炭素数2〜12のα−オレフィンなどが挙げられ、共役ジエン、非共役ジエンを構成する単量体繰り返し単位にはブタジエン、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、1,5−ヘキサジエンなどが挙げられ、これらその他の単量体繰り返し単位には、1種類または2種類以上を選択することができる。 Examples of the monomer repeating unit constituting α-olefin include ethylene, 1-butene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, and 4-methyl-. 2-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 1-monomer, 1-octene, 1-hexene, 1-hexene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, etc. Twelve α-olefins and the like can be mentioned, and the monomer repeating units constituting the conjugated diene and the non-conjugated diene include butadiene, ethylidene norbornene, dicyclopentadiene, 1,5-hexadiene and the like, and other single amounts thereof. One type or two or more types can be selected as the body repetition unit.

ポリオレフィンとしては、プロピレンの単独重合体、プロピレンと前記その他の単量体のうち1種類または2種類以上のランダムあるいはブロック共重合体、または他の熱可塑性単量体との共重合体などを挙げることができる。例えば、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、プロピレン・1−ブテン共重合体、エチレン・プロピレン・1−ブテン共重合体などが好適なものとして挙げられる。 Examples of the polyolefin include homopolymers of propylene, random or block copolymers of one or more of the other monomers of propylene and the above-mentioned other monomers, copolymers of other thermoplastic monomers, and the like. be able to. For example, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, propylene / 1-butene copolymer, ethylene / propylene / 1-butene copolymer and the like are preferable.

一般的に、剛性が必要な場合にプロピレンの単独重合体を用い、耐衝撃性が必要な場合にはプロピレンと前記その他の単量体のうち1種類または2種類以上のランダムあるいはブロックプロピレンを用いる。 Generally, a homopolymer of propylene is used when rigidity is required, and one or more random or blocked propylenes of propylene and the other monomers are used when impact resistance is required. ..

またポリオレフィンは得られる成形品の力学特性を向上させる観点より、変性ポリオレフィンであることが好ましい。好ましくは酸変性ポリオレフィンであり、重合体鎖に結合したカルボン酸および/またはその塩の基を有してなるポリオレフィンである。上記酸変性ポリオレフィンは、種々の方法で得ることができ、例えば、前記ポリオレフィンに、中和されているか、中和されていないカルボン酸基を有する単量体、および/またはケン化されているか、ケン化されていないカルボン酸エステルを有する単量体を、グラフト重合することにより得ることができる。 Further, the polyolefin is preferably a modified polyolefin from the viewpoint of improving the mechanical properties of the obtained molded product. It is preferably an acid-modified polyolefin, which is a polyolefin having a group of a carboxylic acid and / or a salt thereof bonded to a polymer chain. The acid-modified polyolefin can be obtained in a variety of ways, for example, the polyolefin is neutralized, unneutralized, a monomer having a carboxylic acid group, and / or saponified. It can be obtained by graft-polymerizing a monomer having an unneutralized carboxylic acid ester.

ここで、中和されているか、中和されていないカルボン酸基を有する単量体、およびケン化されているか、ケン化されていないカルボン酸エステル基を有する単量体としては、例えば、エチレン系不飽和カルボン酸、その無水物が挙げられ、またこれらのエステル、さらにはオレフィン以外の不飽和ビニル基を有する化合物なども挙げられる。 Here, examples of the monomer having a carboxylic acid group that has been neutralized or not neutralized and the monomer having a carboxylic acid ester group that has been sanitized or not sanitized include ethylene. Examples thereof include based unsaturated carboxylic acids and anhydrides thereof, and examples thereof include esters thereof and compounds having an unsaturated vinyl group other than olefins.

エチレン系不飽和カルボン酸としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマール酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸などが例示され、その無水物としては、エンドシス−ビシクロ[2,2,1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸などが例示できる。 Examples of the ethylene-based unsaturated carboxylic acid include (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, and the like. [2,2,1] Examples thereof include hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid, maleic anhydride, and citraconic anhydride.

オレフィン以外の不飽和ビニル基を有する単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−アミル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウロイル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル類、ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、ラクトン変性ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートなどの水酸基含有ビニル類、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基含有ビニル類、ビニルイソシアナート、イソプロペニルイソシアナートなどのイソシアナート基含有ビニル類、ビニルトルエン、t−ブチルスチレンなどの芳香族ビニル類、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、マレイン酸アミドなどのアミド類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類、N、N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N、N−ジエチルアミノエチル(メタアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジヒドロキシエチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのアミノアルキル(メタ)アクリレート類、スチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸ソーダ、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などの不飽和スルホン酸類、モノ(2−メタクリロイロキシエチル)アシッドホスフェート、モノ(2−アクリロイロキシエチル)アシッドホスフェートなどの不飽和リン酸類などが挙げられる。 Examples of monomers having an unsaturated vinyl group other than olefins include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, and tert. -Butyl (meth) acrylate, n-amyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (Meta) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, lauroyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, isobolonyl (meth) ) Acrylate, (meth) acrylic acid esters such as dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl acrylate, 2- Hydroxyl-containing vinyls such as hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, lactone-modified hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, glycidyl (meth) ) Acrylate, epoxy group-containing vinyls such as methylglycidyl (meth) acrylate, isocyanate group-containing vinyls such as vinyl isocyanate and isopropenyl isocyanate, aromatic vinyls such as vinyltoluene and t-butylstyrene, acrylamide, Amidos such as methacrylicamide, N-methylolmethacrylicamide, N-methylolacrylamide, diacetoneacrylamide, maleic acid amide, vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (methacrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dipropylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dibutylaminoethyl (meth) acrylate, N, N -Aminoalkyl (meth) acrylates such as dihydroxyethylaminoethyl (meth) acrylates Classes, unsaturated sulfonic acids such as styrene sulfonic acid, sodium styrene sulfonic acid, 2-acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, mono (2-methacryloyloxyethyl) acid phosphate, mono (2-acryloyloxyethyl) acid. Examples thereof include unsaturated phosphoric acids such as phosphate.

これらの単量体は単独で用いることもできるし、また2種類以上のものを用いることもできる。また、これらの中でも、酸無水物類が好ましく、さらには無水マレイン酸が好ましい。 These monomers can be used alone or in combination of two or more. Among these, acid anhydrides are preferable, and maleic anhydride is more preferable.

得られる成形品の力学特性と経済性の観点からは、ポリオレフィンとして変性ポリオレフィンと変性していないポリオレフィンとの混合物を用いることが好ましい。具体的には、変性ポリオレフィン5質量%以上、30質量%以下と、変性していないポリオレフィン70質量%以上、95質量%以下とを有してなることが好ましい。 From the viewpoint of mechanical properties and economic efficiency of the obtained molded product, it is preferable to use a mixture of modified polyolefin and unmodified polyolefin as the polyolefin. Specifically, it is preferable to have 5% by mass or more and 30% by mass or less of the modified polyolefin and 70% by mass or more and 95% by mass or less of the unmodified polyolefin.

ポリアミドとしては、アミド基の繰り返しによって主鎖を構成するポリマーが挙げられ、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン610、ナイロン612のような脂肪族ポリアミド、あるいはナイロン6Tのような芳香族ポリアミドなどを挙げることができる。 Examples of the polyamide include polymers that form a main chain by repeating amide groups, such as aliphatic polyamides such as nylon 6, nylon 66, nylon 11, nylon 610 and nylon 612, and aromatic polyamides such as nylon 6T. Can be mentioned.

本発明に用いられる化合物(B)は、石油樹脂である。石油樹脂とは、ナフサの熱分解の際に副生される炭化水素化合物の重合物であり、芳香族炭化水素からなるC9留分を重合して得られるC9石油樹脂や、脂肪族炭化水素からなるC5留分を重合して得られるC5石油樹脂、およびC9留分およびC5留分を原料として共重合により得られるC5―C9共重合石油樹脂およびそれらの石油樹脂を無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、(メタ)アクリル酸、フェノールなどで変性した変性石油樹脂、などを挙げることができる。 The compound (B) used in the present invention is a petroleum resin. Petroleum resin is a polymer of a hydrocarbon compound produced as a by-product during thermal decomposition of naphtha, and is derived from C9 petroleum resin obtained by polymerizing a C9 distillate composed of aromatic hydrocarbons and aliphatic hydrocarbons. C5 petroleum resin obtained by polymerizing the C5 distillate, and C5-C9 copolymerized petroleum resin obtained by copolymerizing the C9 distillate and the C5 distillate as raw materials, and the petroleum resins thereof are made of maleic anhydride, maleic acid, and the like. Examples thereof include modified petroleum resins modified with fumaric acid, (meth) acrylic acid, phenol and the like.

射出成形時の強化繊維(C)の繊維分散性向上のために、化合物(B)と熱可塑性樹脂(A)の相溶性が高く、溶融混練時の溶融粘度維持率が高いことが好ましい。そのような化合物(B)は石油樹脂である。本発明において石油樹脂とは、石油由来の樹脂であり、テルペン系樹脂等の生体由来あるいは植物由来の樹脂は除く。例えば、石油樹脂ではない、植物由来の樹脂の場合、具体的にはテルペン系樹脂の場合、熱可塑性樹脂(A)と溶融混練した際に粘度が大きく低下し、石油樹脂に比べて繊維分散性が不十分となる。 In order to improve the fiber dispersibility of the reinforcing fiber (C) during injection molding, it is preferable that the compound (B) and the thermoplastic resin (A) have high compatibility and a high melt viscosity maintenance rate during melt kneading. Such compound (B) is a petroleum resin. In the present invention, the petroleum resin is a petroleum-derived resin, and excludes bio-derived or plant-derived resins such as terpene-based resins. For example, in the case of a plant-derived resin that is not a petroleum resin, specifically, in the case of a terpene-based resin, the viscosity is significantly reduced when melt-kneaded with the thermoplastic resin (A), and the fiber dispersibility is higher than that of the petroleum resin. Is insufficient.

C9石油樹脂としては、C9留分としてインデン、メチルインデン、ビニルトルエン、スチレン、α―メチルスチレンおよびβ―メチルスチレンからなる群より選択される少なくとも1種の化合物の重合物が挙げられ、さらにビニルトルエン、インデンおよびα−メチルスチレンから選択される少なくとも1種の重合体であることが好ましく、ビニルトルエン、インデンおよびα−メチルスチレンの混合物の重合体であることがより好ましい。 Examples of the C9 petroleum resin include polymers of at least one compound selected from the group consisting of inden, methylinden, vinyltoluene, styrene, α-methylstyrene and β-methylstyrene as the C9 distillate, and further vinyl. It is preferably a polymer of at least one selected from toluene, inden and α-methylstyrene, and more preferably a polymer of a mixture of vinyltoluene, inden and α-methylstyrene.

本発明において、化合物(B)は、化合物(B)に対して、C9留分の重合体を50質量%以上含む樹脂であることが好ましく、100質量%であることがより好ましい。かかる条件とすることで、化合物(B)と熱可塑性樹脂(A)との相溶性を高めることが可能となり、強化繊維(C)の成形品中への分散性を向上させることができる。 In the present invention, the compound (B) is preferably a resin containing 50% by mass or more of the polymer of the C9 fraction with respect to the compound (B), and more preferably 100% by mass. Under such conditions, the compatibility between the compound (B) and the thermoplastic resin (A) can be enhanced, and the dispersibility of the reinforcing fiber (C) in the molded product can be improved.

ビニルトルエン、インデンおよびα−メチルスチレンの混合物の重合体を50質量%以上含む化合物(B)としては、荒川化学工業(株)のアルコンM−135、M−115、M−100、M−90、P−125、P−115、P−100、P−90などが挙げられる。なお、石油樹脂の構成成分および含有量は、重水素置換クロロホルム(CDCl)溶液として、プロトン核磁気共鳴スペクトル(H−NMR)によって算出することができる。 As the compound (B) containing 50% by mass or more of a polymer of a mixture of vinyltoluene, indene and α-methylstyrene, Arakawa Chemical Industry Co., Ltd.'s Archon M-135, M-115, M-100, M-90 , P-125, P-115, P-100, P-90 and the like. The components and content of the petroleum resin can be calculated by proton nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H-NMR) as a deuterated chloroform (CDCl 3) solution.

C5石油樹脂としては、C5留分であるペンテン、ペンタジエン、イソプレンなどの脂肪族炭化水素の重合物が挙げられる。このようなC5石油樹脂としては、出光興産(株)のアイマーブS−100、S−110などが挙げられる。 Examples of the C5 petroleum resin include polymers of aliphatic hydrocarbons such as pentene, pentadiene, and isoprene, which are C5 fractions. Examples of such C5 petroleum resin include Idemitsu Kosan Co., Ltd.'s Imarve S-100 and S-110.

ポリオレフィンやポリアミドといった様々な熱可塑性樹脂(A)との相溶性の観点からC5石油樹脂よりC9石油樹脂の方が好ましい。 From the viewpoint of compatibility with various thermoplastic resins (A) such as polyolefin and polyamide, C9 petroleum resin is preferable to C5 petroleum resin.

本発明において、化合物(B)は、水素添加された重合体からなる樹脂であることが好ましい。特に熱可塑性樹脂(A)としてポリオレフィンを用いた場合、水素添加された石油樹脂を化合物(B)として使用することにより、熱可塑性樹脂(A)への相溶性が向上し、射出成形時の強化繊維(C)の成形品中への分散性を向上させることができる。 In the present invention, the compound (B) is preferably a resin made of a hydrogenated polymer. In particular, when polyolefin is used as the thermoplastic resin (A), the compatibility with the thermoplastic resin (A) is improved by using the hydrogenated petroleum resin as the compound (B), and it is strengthened during injection molding. The dispersibility of the fiber (C) in the molded product can be improved.

水素添加された石油樹脂は、石油樹脂を水素添加処理することにより得られ、
その水素添加率は、水素添加反応の条件として触媒量や水素圧力、反応時間を変えることにより制御することができる。水素添加率は、化合物(B)の芳香環などに含まれる二重結合の60%以上を反応させることが好ましく、80%以上がより好ましく、90%以上がさらに好ましい。このような水素添加率の高い石油樹脂としては、C9石油樹脂として、荒川化学工業(株)のアルコンP−125、P−115、P−100、P−90などが挙げられ、C5石油樹脂として、出光興産(株)のアイマーブP−100、P−125、P−140などが挙げられる。なお、石油樹脂の水素添加率は、重水素置換クロロホルム(CDCl)溶液として、H−NMRによって求めた石油樹脂の単位構造から以下の式に基づき算出することができる。
水素添加率={芳香環の水素添加で生成する脂環式構造の数/(芳香環の数+芳香環の水素添加で生成する脂環式構造の数)}×100(%)。
The hydrogenated petroleum resin is obtained by hydrogenating the petroleum resin.
The hydrogenation rate can be controlled by changing the amount of catalyst, hydrogen pressure, and reaction time as conditions for the hydrogenation reaction. The hydrogenation rate is preferably 60% or more, more preferably 80% or more, still more preferably 90% or more of the double bonds contained in the aromatic ring or the like of compound (B). Examples of such petroleum resins having a high hydrogenation rate include Alcon P-125, P-115, P-100, and P-90 of Arakawa Chemical Industry Co., Ltd. as C9 petroleum resins, and C5 petroleum resins. , Idemitsu Kosan Co., Ltd.'s Imarve P-100, P-125, P-140 and the like. The hydrogenation rate of petroleum resin can be calculated from the unit structure of petroleum resin obtained by 1 H-NMR as a deuterated chloroform (CDCl 3 ) solution based on the following formula.
Hydrogenation rate = {Number of alicyclic structures produced by hydrogenation of aromatic rings / (Number of aromatic rings + Number of alicyclic structures produced by hydrogenation of aromatic rings)} x 100 (%).

本発明に用いられる強化繊維(C)は、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、ボロン繊維、金属繊維などの高強度、高弾性率繊維が使用でき、これらは1種または2種以上を併用してもよい。中でも、PAN系、ピッチ系、レーヨン系などの炭素繊維が力学特性の向上、成形品の軽量化効果の観点から好ましく、得られる成形品の強度と弾性率とのバランスの観点から、PAN系炭素繊維がさらに好ましい。また、導電性を付与する目的では、ニッケルや銅やイッテルビウムなどの金属を被覆した強化繊維を用いることもできる。 As the reinforcing fiber (C) used in the present invention, for example, high-strength, high-elasticity fibers such as carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber, boron fiber, and metal fiber can be used. One type or two or more types may be used in combination. Among them, carbon fibers such as PAN-based, pitch-based, and rayon-based are preferable from the viewpoint of improving mechanical properties and reducing the weight of the molded product, and from the viewpoint of the balance between the strength and elastic modulus of the obtained molded product, PAN-based carbon. Fiber is more preferred. Further, for the purpose of imparting conductivity, reinforcing fibers coated with a metal such as nickel, copper or ytterbium can also be used.

強化繊維(C)は、取り扱い性の面から、複数本の単糸を束ねた強化繊維束として用いても良い。強化繊維束を構成する単糸数としては、取り扱い性の面から1000本以上が好ましく、10,000本以上、350,000本以下がより好ましい。強化繊維束を構成する単糸数が多いほど、得られる成形材料の経済性に優れるが、成形時の繊維分散性が低下する傾向にある。したがって、強化繊維束を構成する単糸数をこのような範囲とすることで、本発明の成形材料の効果が効率的に発揮できる。 The reinforcing fiber (C) may be used as a reinforcing fiber bundle in which a plurality of single yarns are bundled from the viewpoint of handleability. The number of single yarns constituting the reinforcing fiber bundle is preferably 1000 or more, and more preferably 10,000 or more and 350,000 or less from the viewpoint of handleability. The larger the number of single yarns constituting the reinforcing fiber bundle, the more economical the obtained molding material is, but the more the fiber dispersibility during molding tends to decrease. Therefore, by setting the number of single yarns constituting the reinforcing fiber bundle in such a range, the effect of the molding material of the present invention can be efficiently exhibited.

さらに、本発明において強化繊維(C)として炭素繊維を用いる場合は、X線光電子分光法(XPS)により測定される繊維表面の酸素(O)と炭素(C)の原子数の比である表面酸素濃度比(O/C)が、0.05以上、0.5以下であるものが好ましい。表面酸素濃度比(O/C)が高いほど、炭素繊維表面の官能基量が多く、炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性を高めることができる一方で、表面酸素濃度比(O/C)が高すぎると、炭素繊維表面の結晶構造の破壊が懸念され、炭素繊維自体の強度が低下する懸念があるため、表面酸素濃度比(O/C)が上記好ましい範囲内であるときに、力学特性にとりわけ優れた成形品を得ることが出来る。 Further, when carbon fiber is used as the reinforcing fiber (C) in the present invention, the surface is the ratio of the number of atoms of oxygen (O) and carbon (C) on the fiber surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It is preferable that the oxygen concentration ratio (O / C) is 0.05 or more and 0.5 or less. The higher the surface oxygen concentration ratio (O / C), the larger the amount of functional groups on the surface of the carbon fiber, and the adhesiveness between the carbon fiber and the matrix resin can be improved, while the surface oxygen concentration ratio (O / C) is high. If it is too high, there is a concern that the crystal structure on the surface of the carbon fiber may be destroyed, and there is a concern that the strength of the carbon fiber itself may decrease. Therefore, when the surface oxygen concentration ratio (O / C) is within the above preferable range, the mechanical properties It is possible to obtain a particularly excellent molded product.

表面酸素濃度比(O/C)は、X線光電子分光法により、次の手順に従って求められる。まず、溶剤で不純物を除去した後の炭素繊維をカットして銅製の試料支持台上に拡げて並べた後、光電子脱出角度を90゜とし、X線源としてMgKα1、2を用い、試料チャンバー中を1×10−8Torrに保つ。測定時の帯電に伴うピークの補正としてC1Sの主ピークの運動エネルギー値(K.E.)を969eVに合わせる。C1Sピーク面積は、K.E.として958eVから972eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求める。O1Sピーク面積は、K.E.として714eVから726eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求める。ここで表面酸素濃度比(O/C)とは、上記O1Sピーク面積とC1Sピーク面積の比から、装置固有の感度補正値を用いて原子数比として算出する。 The surface oxygen concentration ratio (O / C) is determined by X-ray photoelectron spectroscopy according to the following procedure. First, the carbon fibers after removing impurities with a solvent are cut, spread on a copper sample support and arranged, and then the photoelectron escape angle is set to 90 °, MgK α1 and 2 are used as an X-ray source, and the sample chamber is used. Keep the inside at 1x10-8 Torr. The kinetic energy value (KE) of the main peak of C1S is adjusted to 969 eV as a correction of the peak due to charging at the time of measurement. The C1S peak area is K.I. E. It is obtained by drawing a straight baseline in the range of 958 eV to 972 eV. The O1S peak area is K.I. E. It is obtained by drawing a straight line baseline in the range of 714 eV to 726 eV. Here, the surface oxygen concentration ratio (O / C) is calculated as an atomic number ratio from the ratio of the O1S peak area and the C1S peak area using a sensitivity correction value peculiar to the apparatus.

表面酸素濃度比(O/C)を制御する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば、電解酸化処理、薬液酸化処理および気相酸化処理などの手法を取ることができ、中でも電解酸化処理が好ましい。 The means for controlling the surface oxygen concentration ratio (O / C) is not particularly limited, but for example, methods such as electrolytic oxidation treatment, chemical solution oxidation treatment, and gas phase oxidation treatment can be taken, and among them, electrolysis. Oxidation treatment is preferred.

本発明において、強化繊維(C)は、多官能化合物(E)で表面処理された炭素繊維(F)であることが好ましい。かかる構成とすることで、成形材料を製造する工程において化合物(B)を強化繊維(C)に効率よく付着させることでき、さらに得られる成形材料を成形する際の繊維分散性を制御できるため好ましい。 In the present invention, the reinforcing fiber (C) is preferably a carbon fiber (F) surface-treated with the polyfunctional compound (E). With such a configuration, the compound (B) can be efficiently adhered to the reinforcing fibers (C) in the step of manufacturing the molding material, and the fiber dispersibility when molding the obtained molding material can be controlled, which is preferable. ..

多官能化合物(E)としては、エポキシ基、ウレタン基、アミノ基、カルボキシル基等の官能基を1分子中に2個以上有する化合物が使用でき、これらは1種または2種以上を併用してもよい。官能基が2個未満であると、成形材料において強化繊維(C)の化合物(B)への密着力が不十分になる場合がある。したがって、官能基の数は、2個以上であることが好ましく、さらに好ましくは、3個以上である。 As the polyfunctional compound (E), a compound having two or more functional groups such as an epoxy group, a urethane group, an amino group, and a carboxyl group in one molecule can be used, and these may be used alone or in combination of two or more. May be good. If the number of functional groups is less than two, the adhesive force of the reinforcing fiber (C) to the compound (B) in the molding material may be insufficient. Therefore, the number of functional groups is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more.

多官能化合物(E)の具体的な化合物としては、多官能エポキシ樹脂が挙げられる。多官能エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。中でも、架橋反応後にも柔軟性に優れ、成形材料の状態で強化繊維や化合物(B)から剥離しにくいことから、脂肪族エポキシ樹脂が好ましい。 Specific examples of the polyfunctional compound (E) include a polyfunctional epoxy resin. Examples of the polyfunctional epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, aliphatic epoxy resin, and phenol novolac type epoxy resin. Of these, an aliphatic epoxy resin is preferable because it has excellent flexibility even after the cross-linking reaction and is difficult to peel off from the reinforcing fibers and the compound (B) in the state of the molding material.

脂肪族エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、ジグリシジルエーテル化合物では、エチレングリコールジグリシジルエーテル及び、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル類、プロピレングリコールジグリシジルエーテル及び、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル類などが挙げられる。また、ポリグリシジルエーテル化合物では、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル類、ソルビトールポリグリシジルエーテル類、アラビトールポリグリシジルエーテル類、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル類、トリメチロールプロパングリシジルエーテル類、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル類、脂肪族多価アルコールのポリグリシジルエーテル類などが挙げられる。 Specific examples of the aliphatic epoxy resin include, for example, in the diglycidyl ether compound, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ethers, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ethers, 1,4- Examples thereof include butanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, polytetramethylene glycol diglycidyl ether, and polyalkylene glycol diglycidyl ethers. Among the polyglycidyl ether compounds, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ethers, sorbitol polyglycidyl ethers, arabitol polyglycidyl ethers, trimethylolpropane polyglycidyl ethers, trimethylolpropane Examples thereof include glycidyl ethers, pentaerythritol polyglycidyl ethers, and polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols.

脂肪族エポキシ樹脂の中でも、反応性の高いグリシジル基を多数有する観点から、多官能化合物(E)がグリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。多官能化合物(E)をかかる構成とすることで、成形材料の状態での強化繊維(C)と化合物(B)の密着性に優れ、さらに得られる成形材料を成形する際の繊維分散性を制御できるため好ましい。 Among the aliphatic epoxy resins, the polyfunctional compound (E) is selected from glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, and polypropylene glycol diglycidyl ether from the viewpoint of having many highly reactive glycidyl groups. It is preferable that the amount is at least one. By forming the polyfunctional compound (E) in such a configuration, the adhesion between the reinforcing fibers (C) and the compound (B) in the state of the molding material is excellent, and the fiber dispersibility when molding the obtained molding material is further improved. It is preferable because it can be controlled.

本発明の成形材料は、熱可塑性樹脂(A)、化合物(B)および強化繊維(C)の合計100質量部に対し、熱可塑性樹脂(A)を30質量部以上、98.99質量部以下、化合物(B)を0.01質量部以上、20質量部以下、強化繊維(C)を1質量部以上、50質量部以下であることが好ましい。 The molding material of the present invention contains 30 parts by mass or more and 98.9 parts by mass or less of the thermoplastic resin (A) with respect to a total of 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A), the compound (B) and the reinforcing fiber (C). The compound (B) is preferably 0.01 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, and the reinforcing fiber (C) is preferably 1 part by mass or more and 50 parts by mass or less.

熱可塑性樹脂(A)は、50質量部以上、70質量部以下がより好ましい。熱可塑性樹脂(A)をかかる範囲内とすることで、射出成形時の強化繊維(C)の繊維分散性が向上し、得られる成形品中に強化繊維(C)が密集した箇所や、反対に強化繊維(C)が存在しない部位が発生することを防ぐ。 The thermoplastic resin (A) is more preferably 50 parts by mass or more and 70 parts by mass or less. By setting the thermoplastic resin (A) within such a range, the fiber dispersibility of the reinforcing fibers (C) at the time of injection molding is improved, and the portion where the reinforcing fibers (C) are densely packed in the obtained molded product, or the opposite. Prevents the occurrence of a portion where the reinforcing fiber (C) does not exist.

化合物(B)は、0.01質量部以上、10質量部以下がより好ましい。化合物(B)をかかる範囲内とすることで、化合物(B)を強化繊維(C)に付着してなる樹脂付着強化繊維(D)を簡便に得ることが可能となる。0.01質量部以上の場合、成形品における強化繊維(C)の繊維分散性が向上する。また、20質量部以下の場合、化合物(B)が熱可塑性樹脂(A)に十分拡散することができ、これによって後述する含浸助剤・分散助剤としての効果が向上し、成形品における強化繊維(C)の繊維分散性が向上する。 The compound (B) is more preferably 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less. By setting the compound (B) within such a range, it is possible to easily obtain the resin-attached reinforcing fiber (D) obtained by adhering the compound (B) to the reinforcing fiber (C). When it is 0.01 part by mass or more, the fiber dispersibility of the reinforcing fiber (C) in the molded product is improved. Further, when the amount is 20 parts by mass or less, the compound (B) can be sufficiently diffused into the thermoplastic resin (A), thereby improving the effect as an impregnation aid / dispersion aid described later and strengthening the molded product. The fiber dispersibility of the fiber (C) is improved.

強化繊維(C)は、5質量部以上、40質量部以下がより好ましい。一般に、強化繊維(C)の量が多いほど、得られる成形品の力学特性に優れ、繊維分散性が低下する傾向がある。本願では、かかる範囲内とすることで、力学特性と繊維分散性に優れた成形品を得ることが可能となる。1質量部以上の場合、成形品における強化繊維(C)の繊維分散性および、力学特性が向上する。50質量部以下の場合成形品における強化繊維(C)の繊維分散性が向上する。 The reinforcing fiber (C) is more preferably 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less. In general, the larger the amount of reinforcing fibers (C), the better the mechanical properties of the obtained molded product, and the lower the fiber dispersibility tends to be. In the present application, it is possible to obtain a molded product having excellent mechanical properties and fiber dispersibility within such a range. When the amount is 1 part by mass or more, the fiber dispersibility and mechanical properties of the reinforcing fiber (C) in the molded product are improved. In the case of 50 parts by mass or less, the fiber dispersibility of the reinforcing fiber (C) in the molded product is improved.

本発明の成形材料は、下記式(1)で算出される粘度維持率が高いことが好ましい。
(熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)の溶融混練時の粘度維持率)=(熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)の混合物の射出成形時のシリンダー温度における溶融粘度[Pa・s])/(熱可塑性樹脂(A)の射出成形時のシリンダー温度における溶融粘度[Pa・s])×100[%]・・・式(1)
The molding material of the present invention preferably has a high viscosity retention rate calculated by the following formula (1).
(Viscosity retention rate during melt-kneading of the thermoplastic resin (A) and compound (B)) = (Viscosity at cylinder temperature during injection molding of the mixture of the thermoplastic resin (A) and compound (B) [Pa · s] ]) / (Melting viscosity [Pa · s] at the cylinder temperature during injection molding of the thermoplastic resin (A)) × 100 [%] ... Equation (1)

熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)の溶融混練時の粘度維持率は50%以上であることが好ましく、60%以上がより好ましく、90%以上がさらに好ましい。本発明の成形材料は、化合物(B)を強化繊維(C)に付着してなる樹脂付着強化繊維(D)と熱可塑性樹脂(A)とが接着されてなる成形材料であり、射出成形時のシリンダー内で、これらを溶融混練することで、強化繊維(C)が良好に分散された成形品が得られる。熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)との溶融混練時の粘度維持率が50%以上の場合、強化繊維(C)へのせん断力が負荷されやすくなり、成形品中での強化繊維(C)の分散は十分となる。熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)との溶融混練時の粘度維持率が高いほど、射出成形機のシリンダー内での強化繊維(C)の分散が容易となるため好ましい。一般に強化繊維(C)の質量割合が増加するほど、それを成形品中で分散させるために必要な含浸助剤・分散助剤の量も増加する傾向にあるが、熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)との溶融混合時の粘度維持率を前記範囲にすることにより、強化繊維(C)の質量割合が増加しても、含浸助剤・分散助剤の量を増加させずとも、成形品における強化繊維(C)の分散性を効率的に高めることができるため好ましい。 The viscosity retention rate of the thermoplastic resin (A) and the compound (B) at the time of melt-kneading is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, still more preferably 90% or more. The molding material of the present invention is a molding material in which a resin-bonded reinforcing fiber (D) formed by adhering a compound (B) to a reinforcing fiber (C) and a thermoplastic resin (A) are bonded to each other, and is used during injection molding. By melt-kneading these in the cylinder of the above, a molded product in which the reinforcing fibers (C) are well dispersed can be obtained. When the viscosity retention rate of the thermoplastic resin (A) and the compound (B) during melt-kneading is 50% or more, the shearing force on the reinforcing fibers (C) is likely to be applied, and the reinforcing fibers (reinforcing fibers) in the molded product ( The dispersion of C) is sufficient. The higher the viscosity retention rate of the thermoplastic resin (A) and the compound (B) during melt-kneading, the easier it is to disperse the reinforcing fibers (C) in the cylinder of the injection molding machine, which is preferable. Generally, as the mass ratio of the reinforcing fiber (C) increases, the amount of the impregnating aid / dispersion aid required to disperse the reinforcing fiber (C) in the molded product tends to increase. By setting the viscosity retention rate at the time of melt mixing with the compound (B) within the above range, even if the mass ratio of the reinforcing fiber (C) is increased, the amount of the impregnating aid / dispersion aid is not increased. It is preferable because the dispersibility of the reinforcing fiber (C) in the molded product can be efficiently increased.

本発明の成形材料は、これを構成する熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)の関係において、熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)との相溶性が高いことが好ましい。かかる相溶性の指標としては、熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)を混合し、これを射出成形温度と同じ温度で加熱混練して得られる溶融物を光学顕微鏡で200倍の倍率で観察し、その際に観察される熱可塑性樹脂(A)の海層中に島層として分散する化合物(B)の数平均粒子径を挙げることができる。熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)との相溶性としては、化合物(B)の数平均粒子径は10μm未満が好ましく、1μm未満がより好ましく、化合物(B)の粒子が観察されないことがさらに好ましい。熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)との相溶性をかかる範囲とすることで、化合物(B)の熱可塑性樹脂(A)への分散性を強化繊維(C)の単糸に対しても十分に小さくすることが可能となり、射出成形機のシリンダー内での強化繊維(C)の分散が容易となるため好ましい。 The molding material of the present invention preferably has high compatibility between the thermoplastic resin (A) and the compound (B) in the relationship between the thermoplastic resin (A) and the compound (B) constituting the molding material. As an index of such compatibility, the melt obtained by mixing the thermoplastic resin (A) and the compound (B) and heating and kneading them at the same temperature as the injection molding temperature is observed with an optical microscope at a magnification of 200 times. Then, the number average particle size of the compound (B) dispersed as an island layer in the sea layer of the thermoplastic resin (A) observed at that time can be mentioned. Regarding the compatibility between the thermoplastic resin (A) and the compound (B), the number average particle size of the compound (B) is preferably less than 10 μm, more preferably less than 1 μm, and the particles of the compound (B) are not observed. More preferred. By setting the compatibility between the thermoplastic resin (A) and the compound (B) within such a range, the dispersibility of the compound (B) in the thermoplastic resin (A) can be improved with respect to the single yarn of the reinforcing fiber (C). Is also preferable because it can be made sufficiently small and the reinforcing fibers (C) can be easily dispersed in the cylinder of the injection molding machine.

本発明の成形材料は、粘度維持率および化合物(B)の数平均粒子径が好ましい範囲にある場合に、成形品における繊維分散性がより良好となる。 The molding material of the present invention has better fiber dispersibility in the molded product when the viscosity retention rate and the number average particle size of the compound (B) are in the preferable ranges.

本発明の成形材料は、化合物(B)を強化繊維(C)に付着してなる樹脂付着強化繊維(D)と、熱可塑性樹脂(A)とが接着されてなる、成形材料である。この樹脂付着強化繊維(D)の形態は図1に示すようなものであり、強化繊維(C)の各単繊維間に化合物(B)が満たされている。すなわち、化合物(B)の海に、強化繊維(C)が島のように分散している状態である。強化繊維(C)が多官能化合物(E)で表面処理された炭素繊維(F)である場合は、化合物(B)の海に、炭素繊維(F)が島のように分散している状態となる。 The molding material of the present invention is a molding material in which a resin-bonded reinforcing fiber (D) formed by adhering a compound (B) to a reinforcing fiber (C) and a thermoplastic resin (A) are bonded to each other. The form of the resin-adhered reinforcing fiber (D) is as shown in FIG. 1, and the compound (B) is filled between each single fiber of the reinforcing fiber (C). That is, the reinforcing fibers (C) are dispersed like islands in the sea of the compound (B). When the reinforcing fiber (C) is a carbon fiber (F) surface-treated with the polyfunctional compound (E), the carbon fiber (F) is dispersed like an island in the sea of the compound (B). It becomes.

化合物(B)は強化繊維(C)に付着することで樹脂付着強化繊維(D)を形成する。熱可塑性樹脂(A)が樹脂付着強化繊維(D)に接着された成形材料を、例えば、射出成形すると、射出成形機のシリンダー内で溶融混練された化合物(B)が熱可塑性樹脂(A)に拡散し、強化繊維(C)が熱可塑性樹脂(A)に分散し、同時に熱可塑性樹脂(A)が強化繊維(C)に置換、含浸する。ここでの化合物(B)は、いわゆる含浸助剤・分散助剤としての役割を持つ。 The compound (B) adheres to the reinforcing fiber (C) to form the resin-attached reinforcing fiber (D). When a molding material in which the thermoplastic resin (A) is bonded to the resin adhesion reinforcing fiber (D) is injection-molded, for example, the compound (B) melt-kneaded in the cylinder of the injection molding machine is the thermoplastic resin (A). The reinforcing fiber (C) is dispersed in the thermoplastic resin (A), and at the same time, the thermoplastic resin (A) is replaced and impregnated with the reinforcing fiber (C). The compound (B) here has a role as a so-called impregnation aid / dispersion aid.

化合物(B)の付着工程は、繊維束に油剤、サイジング剤、マトリックス樹脂を付与するような公知の製造方法を用いることができるが、より具体的な例として、加熱した回転するロールの表面に、溶融した化合物(B)の一定厚みの被膜をコーティングし、このロール表面に強化繊維(C)を接着させながら走らせることで、強化繊維(C)の単位長さ当たりに所定量の化合物(B)を付着させる方法を挙げることができる。ロール表面への化合物(B)のコーティングに関しては、リバースロール、正回転ロール、キスロール、スプレイ、カーテン、押出などの公知のコーティング装置の概念を応用することで実現できる。ロール上へのコーティング装置に関しては、原崎勇次著「コーティング装置と操作技術入門」(総合技術センター)等の著作に詳しく記述されている。 As a step of adhering the compound (B), a known production method such as applying an oil agent, a sizing agent, or a matrix resin to the fiber bundle can be used, but as a more specific example, it is applied to the surface of a heated rotating roll. By coating a film of the molten compound (B) with a certain thickness and running while adhering the reinforcing fibers (C) to the surface of the roll, a predetermined amount of the compound (C) per unit length of the reinforcing fibers (C) ( A method of adhering B) can be mentioned. The coating of the compound (B) on the roll surface can be realized by applying the concept of a known coating device such as a reverse roll, a forward rotation roll, a kiss roll, a spray, a curtain, and an extrusion. The coating equipment on the roll is described in detail in works such as "Introduction to Coating Equipment and Operation Technology" by Yuji Harasaki (General Technology Center).

化合物(B)の強化繊維(C)への付着工程では、化合物(B)が溶融する温度において、化合物(B)の付着した強化繊維(C)に対して、ロールやバーで張力をかける、拡幅、集束を繰り返す、圧力や振動を加えるなどの操作で化合物(B)を強化繊維(C)の単糸間まで含浸するようにする。より具体的な例として、加熱された複数のロールやバーの表面に強化繊維(C)を接触するように通す方法を挙げることができる。 In the step of adhering the compound (B) to the reinforcing fiber (C), tension is applied to the reinforcing fiber (C) to which the compound (B) is attached with a roll or a bar at a temperature at which the compound (B) melts. The compound (B) is impregnated up to the space between the single yarns of the reinforcing fiber (C) by repeating widening and focusing, applying pressure and vibration, and the like. As a more specific example, a method of passing the reinforcing fibers (C) through the surfaces of a plurality of heated rolls or bars so as to be in contact with each other can be mentioned.

本発明の成形材料は、強化繊維(C)と化合物(B)からなる樹脂付着強化繊維(D)が熱可塑性樹脂(A)に接して形成される。熱可塑性樹脂(A)の配置工程としては、溶融した熱可塑性樹脂(A)を樹脂付着強化繊維(D)に接するように配置する。より具体的には、押出機と電線被覆法用のコーティングダイを用いて、連続的に樹脂付着強化繊維(D)の周囲に熱可塑性樹脂(A)を被覆するように配置していく方法や、ロール等で扁平化した樹脂付着強化繊維(D)の片面あるいは両面から押出機とTダイを用いて溶融したフィルム状の熱可塑性樹脂(A)を配置し、ロール等で一体化させる方法を挙げることができる。 In the molding material of the present invention, the resin-adhered reinforcing fiber (D) composed of the reinforcing fiber (C) and the compound (B) is formed in contact with the thermoplastic resin (A). As a step of arranging the thermoplastic resin (A), the molten thermoplastic resin (A) is arranged so as to be in contact with the resin adhesion reinforcing fiber (D). More specifically, using an extruder and a coating die for the wire coating method, a method of continuously arranging the resin adhesion reinforcing fiber (D) so as to coat the thermoplastic resin (A) around the resin adhesion reinforcing fiber (D). , A method of arranging a film-like thermoplastic resin (A) melted by using an extruder and a T-die from one side or both sides of a resin-adhered reinforcing fiber (D) flattened by a roll or the like and integrating them with a roll or the like. Can be mentioned.

樹脂付着強化繊維(D)が熱可塑性樹脂(A)と一体化された後は、ペレタイザーやストランドカッターなどの装置で一定長に切断して用いることもある。この切断工程が熱可塑性樹脂(A)の配置工程の後に連続的に設置されていてもよい。成形材料が扁平であったりシート状である場合には、スリットして細長くしてから切断してもよい。スリットと切断を同時におこなうシートペレタイザーのようなものを使用してもよい。 After the resin adhesion reinforcing fiber (D) is integrated with the thermoplastic resin (A), it may be cut to a certain length with a device such as a pelletizer or a strand cutter for use. This cutting step may be continuously installed after the placement step of the thermoplastic resin (A). When the molding material is flat or sheet-like, it may be slit and elongated before cutting. You may use something like a sheet pelletizer that slits and cuts at the same time.

本発明の成形材料は、樹脂付着強化繊維(D)に熱可塑性樹脂(A)が接着するように配置されて構成される成形材料である。成形材料においての好ましい態様としては、図2に示すように、強化繊維(C)が成形材料の軸心方向にほぼ平行に配列され、かつ強化繊維(C)の長さは成形材料の長さと実質的に同じ長さである。本発明の成形材料は、例えばペレットのような円柱状が好ましく、軸心方向とは、円柱の軸心方向を指す。 The molding material of the present invention is a molding material configured by arranging the thermoplastic resin (A) so as to adhere to the resin adhesion reinforcing fiber (D). In a preferred embodiment of the molding material, as shown in FIG. 2, the reinforcing fibers (C) are arranged substantially parallel to the axial direction of the molding material, and the length of the reinforcing fibers (C) is the length of the molding material. It is virtually the same length. The molding material of the present invention is preferably a cylinder such as a pellet, and the axial direction refers to the axial direction of the cylinder.

ここで言う、「ほぼ平行に配列されて」いるとは、強化繊維(C)からなる強化繊維束の長軸の軸線と、成形材料の長軸の軸線とが、同方向を指向している状態を示し、軸線同士の角度のずれが、好ましくは20°以下であり、より好ましくは10°以下であり、さらに好ましくは5°以下である。また、「実質的に同じ長さ」とは、例えばペレット状の成形材料において、ペレット内部の途中で強化繊維束が切断されていたり、ペレット全長よりも有意に短い強化繊維束が実質的に含まれたりしないことである。特に、そのペレット全長よりも短い強化繊維束の量について規定されているわけではないが、ペレット全長の50%以下の長さの強化繊維の含有量が30質量%以下である場合には、ペレット全長よりも有意に短い強化繊維束が実質的に含まれていないと評価する。さらに、ペレット全長の50%以下の長さの強化繊維(C)の含有量は20質量%以下であることが好ましい。なお、ペレット全長とはペレット中の強化繊維配向方向の長さである。強化繊維(C)が成形材料と同等の長さを持つことで、成形品中の強化繊維長を長くすることが出来るため、優れた力学特性を得ることができる。 Here, "arranged almost in parallel" means that the long axis of the reinforcing fiber bundle made of the reinforcing fibers (C) and the long axis of the molding material are oriented in the same direction. It indicates a state, and the deviation of the angle between the axes is preferably 20 ° or less, more preferably 10 ° or less, and further preferably 5 ° or less. Further, "substantially the same length" means, for example, in a pellet-shaped molding material, a reinforcing fiber bundle is cut in the middle of the inside of the pellet, or a reinforcing fiber bundle significantly shorter than the total length of the pellet is substantially included. It is not to be missed. In particular, the amount of the reinforcing fiber bundle shorter than the total length of the pellet is not specified, but when the content of the reinforcing fiber having a length of 50% or less of the total length of the pellet is 30% by mass or less, the pellet It is evaluated that the reinforcing fiber bundle significantly shorter than the total length is not substantially contained. Further, the content of the reinforcing fiber (C) having a length of 50% or less of the total length of the pellet is preferably 20% by mass or less. The total length of the pellet is the length in the direction of the reinforcing fibers in the pellet. Since the reinforcing fiber (C) has a length equivalent to that of the molding material, the length of the reinforcing fiber in the molded product can be lengthened, so that excellent mechanical properties can be obtained.

図3〜4は、本発明の成形材料の軸心方向断面の形状の例を模式的に表したものであり、図5〜8は、本発明の成形材料の直交方向断面の形状の例を模式的に表したものである。 3 to 4 schematically show an example of the shape of the axial cross section of the molding material of the present invention, and FIGS. 5 to 8 show an example of the shape of the orthogonal cross section of the molding material of the present invention. It is a schematic representation.

成形材料の断面の形状は、樹脂付着強化繊維(D)に、熱可塑性樹脂(A)が接着するように配置されていれば図に示されたものに限定されないが、好ましくは軸心方向断面である図3に示されるように、複合体が芯材となり熱可塑性樹脂(A)で層状に挟まれて配置されている構成が好ましい。 The shape of the cross section of the molding material is not limited to that shown in the figure as long as the thermoplastic resin (A) is arranged so as to adhere to the resin adhesion reinforcing fiber (D), but the cross section in the axial direction is preferable. As shown in FIG. 3, it is preferable that the composite is a core material and is sandwiched between layers of the thermoplastic resin (A).

また直交方向断面である図5〜7に示されるように、樹脂付着強化繊維(D)は芯構造となり、前記熱可塑性樹脂(A)は鞘構造となる。成形材料は、前記熱可塑性樹脂(A)が、樹脂付着強化繊維(D)の周囲を被覆した芯鞘構造である構成が好ましい。図9に示されるような複数の樹脂付着強化繊維(D)を熱可塑性樹脂(A)が被覆するように配置する場合、樹脂付着強化繊維(D)の数は2本以上、6本以下が望ましい。 Further, as shown in FIGS. 5 to 7 which are cross sections in the orthogonal direction, the resin adhesion reinforcing fiber (D) has a core structure, and the thermoplastic resin (A) has a sheath structure. The molding material preferably has a core-sheath structure in which the thermoplastic resin (A) covers the periphery of the resin adhesion reinforcing fiber (D). When a plurality of resin adhesion reinforcing fibers (D) as shown in FIG. 9 are arranged so as to be covered with the thermoplastic resin (A), the number of resin adhesion reinforcing fibers (D) is 2 or more and 6 or less. desirable.

樹脂付着強化繊維(D)と熱可塑性樹脂(A)の境界は接着され、境界付近で部分的に熱可塑性樹脂(A)が樹脂付着強化繊維(D)の一部に入り込み、樹脂付着強化繊維(D)中の化合物(B)と相溶しているような状態、あるいは強化繊維(C)に含浸しているような状態になっていてもよい。 The boundary between the resin adhesion reinforcing fiber (D) and the thermoplastic resin (A) is adhered, and the thermoplastic resin (A) partially enters a part of the resin adhesion reinforcing fiber (D) near the boundary, and the resin adhesion reinforcing fiber It may be in a state of being compatible with the compound (B) in (D) or in a state of being impregnated with the reinforcing fiber (C).

成形材料の軸心方向は、ほぼ同一の断面形状を保ち連続であればよい。成形方法によってはこのような連続の成形材料をある長さにカットしてもよい。 The axial direction of the molding material may be continuous while maintaining substantially the same cross-sectional shape. Depending on the molding method, such a continuous molding material may be cut to a certain length.

本発明の成形材料を用いることにより、例えば射出成形により樹脂付着強化繊維(D)に、熱可塑性樹脂(A)を混練して最終的な成形品を作製できる。成形材料の取扱性の点から、樹脂付着強化繊維(D)と熱可塑性樹脂(A)は成形が行われるまでは分離せず、前述したような形状を保っていることが好ましい。樹脂付着強化繊維(D)と熱可塑性樹脂(A)では、形状(サイズ、アスペクト比)、比重、質量が全く異なるため、成形までの材料の運搬、取り扱い時、成形工程での材料移送時に分級し、成形品の力学特性にバラツキを生じたり、流動性が低下して金型詰まりを起こしたり、成形工程でブロッキングする場合がある。 By using the molding material of the present invention, the thermoplastic resin (A) can be kneaded with the resin adhesion reinforcing fiber (D) by, for example, injection molding to prepare a final molded product. From the viewpoint of handleability of the molding material, it is preferable that the resin adhesion reinforcing fiber (D) and the thermoplastic resin (A) are not separated until molding is performed and maintain the shape as described above. Since the shape (size, aspect ratio), specific gravity, and mass of the resin adhesion reinforcing fiber (D) and the thermoplastic resin (A) are completely different, they are classified during transportation and handling of the material until molding, and during material transfer in the molding process. However, the mechanical properties of the molded product may vary, the fluidity may decrease, causing mold clogging, or blocking may occur in the molding process.

このため、図5〜8に例示されるように、成形材料は、熱可塑性樹脂(A)が鞘として、芯である樹脂付着強化繊維(D)の周囲を被覆した芯鞘構造、あるいは、樹脂付着強化繊維(D)と熱可塑性樹脂(A)が層状に配置されている構造を有することが好ましい。製造の容易さと、材料の取り扱いの容易さから、図5〜7に例示されるように、熱可塑性樹脂(A)が樹脂付着強化繊維(D)の周囲を被覆するように配置されることがより好ましい。 Therefore, as illustrated in FIGS. 5 to 8, the molding material has a core-sheath structure in which the thermoplastic resin (A) serves as a sheath and covers the periphery of the resin-attached reinforcing fiber (D) which is the core, or a resin. It is preferable to have a structure in which the adhesion reinforcing fiber (D) and the thermoplastic resin (A) are arranged in layers. Due to the ease of manufacturing and the ease of handling the material, the thermoplastic resin (A) may be arranged so as to cover the periphery of the resin adhesion reinforcing fiber (D) as illustrated in FIGS. 5 to 7. More preferable.

前述したように、強化繊維(C)は化合物(B)および一部の熱可塑性樹脂(A)によって完全に含浸されていることが望ましいが、現実的にそれは困難であり、強化繊維(C)と化合物(B)および一部の熱可塑性樹脂(A)からなる複合体にはある程度の空隙が存在する。特に強化繊維(C)の含有率が大きい場合には空隙が多くなる傾向があるが、ある程度の空隙が存在する場合でも化合物(B)による含浸・繊維分散促進の効果は示される。ただし空隙率が20%以下の場合は、顕著に含浸・繊維分散促進の効果得られるので、空隙率は20%以下の範囲が好ましい。空隙率は、複合体の部分をASTM D2734(1997)試験法により測定するか、または成形材料の断面において、強化繊維(C)と化合物(B)および一部の(熱可塑性樹脂(A)により形成される複合体部分に存在する空隙を観察し、複合体部の全面積と空隙部の全面積とから次式を用いて算出することができる。
空隙率(%)=空隙部の全面積/(複合体部の全面積+空隙部の全面積)×100。
As mentioned above, it is desirable that the reinforcing fiber (C) is completely impregnated with the compound (B) and a part of the thermoplastic resin (A), but in reality it is difficult and the reinforcing fiber (C) There are some voids in the composite composed of the compound (B) and a part of the thermoplastic resin (A). In particular, when the content of the reinforcing fibers (C) is large, the number of voids tends to increase, but even when some voids are present, the effect of impregnation and promotion of fiber dispersion by the compound (B) is shown. However, when the porosity is 20% or less, the effect of impregnation and fiber dispersion promotion can be remarkably obtained, so that the porosity is preferably in the range of 20% or less. Porosity is determined by measuring the portion of the composite by the ASTM D2734 (1997) test method or by using reinforcing fibers (C) and compound (B) and some (thermoplastic resin (A)) in the cross section of the molding material. By observing the voids existing in the formed complex portion, it can be calculated from the total area of the complex portion and the total area of the void portion by using the following equation.
Porosity (%) = total area of voids / (total area of complex + total area of voids) x 100.

本発明の成形材料は、好ましくは1mm以上、50mm以下の範囲の長さに切断して用いられる。前記の長さに調製することにより、成形時の流動性、取扱性を十分に高めることができる。このように適切な長さに切断された成形材料としてとりわけ好ましい態様は、射出成形用の長繊維ペレットが例示できる。 The molding material of the present invention is preferably used by cutting into a length in the range of 1 mm or more and 50 mm or less. By adjusting to the above length, the fluidity and handleability at the time of molding can be sufficiently improved. A particularly preferable embodiment of the molding material cut to such an appropriate length can be exemplified by long fiber pellets for injection molding.

本発明の成形材料は、射出成形によって成形品に加工することができ、成形品中では、強化繊維(C)が単糸状に分散していることが好ましい。単糸状に分散していることの確認方法としては、成形品中の樹脂付着強化繊維(D)の残存率が目安となる。すなわち、本発明の成形材料の射出成形中に樹脂付着強化繊維(D)が消費され、強化繊維(C)が単糸状に分散されることが好ましい状態となる。なお、単糸状に分散しているとは、近接する複数の強化繊維(C)の単糸が、その長さ方向に互いに並行でない、または平行な状態であっても接触していない状態のことを示す。近接する複数の単糸が、互いに並行でありかつ接触している場合、それらは未分散の状態である。未分散の樹脂付着強化繊維(D)が多数存在する場合、成形品の外観を損ない、さらに、荷重時に応力が集中しやすい強化繊維(C)の端部が局所的に集中するため、該部分より破断につながる亀裂が発生しやすくなることにより、成形品の力学特性を低下させる。 The molding material of the present invention can be processed into a molded product by injection molding, and it is preferable that the reinforcing fibers (C) are dispersed in a single yarn shape in the molded product. As a method of confirming that the fibers are dispersed in the form of a single thread, the residual rate of the resin adhesion reinforcing fiber (D) in the molded product is a guide. That is, it is preferable that the resin-adhered reinforcing fibers (D) are consumed during the injection molding of the molding material of the present invention, and the reinforcing fibers (C) are dispersed in a single thread shape. The term "dispersed in a single yarn form" means that the single yarns of a plurality of adjacent reinforcing fibers (C) are not parallel to each other in the length direction thereof, or are not in contact with each other even if they are parallel to each other. Is shown. When multiple adjacent single yarns are parallel and in contact with each other, they are in an undispersed state. When a large number of undispersed resin-adhered reinforcing fibers (D) are present, the appearance of the molded product is spoiled, and the ends of the reinforcing fibers (C) where stress tends to be concentrated under load are locally concentrated. Since cracks that lead to breakage are more likely to occur, the mechanical properties of the molded product are deteriorated.

本発明の成形材料によって得られる成形品中の強化繊維(C)の数平均繊維長は0.3mm以上、10mm以下の範囲にあることが好ましい。0.5mm以上、10mm以下の範囲にあることが更に好ましい。かかる範囲とすることで、成形品における熱可塑性樹脂(A)を強化繊維(C)で補強する効果および効率を高め、成形品の力学特性を十分高めることが出来る。ここで、成形品中の数平均繊維長の測定方法について説明する。成形品に含有される強化繊維(C)の数平均繊維長の測定方法としては、例えば、溶解法、あるいは焼き飛ばし法により、成形品に含まれる樹脂成分を除去し、残った強化繊維(C)を濾別した後、顕微鏡観察により測定する方法がある。測定は強化繊維(C)を無作為に400本選び出し、その長さを1μm単位まで光学顕微鏡にて測定し、繊維長の合計を本数で除することで数平均繊維長を算出する。 The number average fiber length of the reinforcing fibers (C) in the molded product obtained by the molding material of the present invention is preferably in the range of 0.3 mm or more and 10 mm or less. It is more preferably in the range of 0.5 mm or more and 10 mm or less. Within such a range, the effect and efficiency of reinforcing the thermoplastic resin (A) in the molded product with the reinforcing fibers (C) can be enhanced, and the mechanical properties of the molded product can be sufficiently enhanced. Here, a method for measuring the number average fiber length in the molded product will be described. As a method for measuring the number average fiber length of the reinforcing fibers (C) contained in the molded product, for example, the resin component contained in the molded product is removed by a melting method or a burning method, and the remaining reinforcing fibers (C) are used. ) Is filtered and then measured by microscopic observation. For the measurement, 400 reinforcing fibers (C) are randomly selected, the length thereof is measured with an optical microscope up to 1 μm, and the total fiber length is divided by the number to calculate the number average fiber length.

本発明の成形材料によって得られる成形品は、インストルメントパネル、ドアビーム、アンダーカバー、ランプハウジング、ペダルハウジング、ラジエータサポート、スペアタイヤカバー、フロントエンドなどの各種モジュール等の自動車部品に好適である。さらに電話、ファクシミリ、VTR、コピー機、テレビ、電子レンジ、音響機器、トイレタリー用品、冷蔵庫、エアコンなどの家庭・事務電気製品部品も挙げられる。またパーソナルコンピューター、携帯電話などに使用されるような筐体や、パーソナルコンピューターの内部でキーボードを支持する部材であるキーボード支持体に代表されるような電気・電子機器用部材なども挙げられる。本発明は、強化繊維に、導電性を有する炭素繊維を使用した場合、このような電気・電子機器用部材では、電磁波シールド性が付与されるためにより好ましい。 The molded product obtained from the molding material of the present invention is suitable for automobile parts such as instrument panels, door beams, undercovers, lamp housings, pedal housings, radiator supports, spare tire covers, front ends and other modules. Further examples include household and office electrical appliances such as telephones, facsimiles, VTRs, copiers, televisions, microwave ovens, audio equipment, toiletries, refrigerators and air conditioners. Further, a housing used for a personal computer, a mobile phone, etc., and a member for an electric / electronic device represented by a keyboard support which is a member for supporting a keyboard inside the personal computer can be mentioned. The present invention is more preferable when a conductive carbon fiber is used as the reinforcing fiber because the electromagnetic wave shielding property is imparted to such a member for an electric / electronic device.

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。まず、本発明に使用した評価方法を下記する。 Examples will be shown below, and the present invention will be described in more detail. First, the evaluation method used in the present invention is described below.

(1)熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)の溶融混合時の粘度維持率
粘弾性測定器(アントンパールジャパン製)を用い、40mmのパラレルプレートを使用して、0.5Hzの条件下で、温度範囲150℃から300℃の範囲において熱可塑性樹脂(A)または、熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)の混合物の溶融粘度を測定した。熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)の溶融混合時の粘度維持率は、下記式(2)によって求めた。
(熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)の溶融混練時の粘度維持率)=(熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)の混合物の射出成形時のシリンダー温度における溶融粘度[Pa・s])/(熱可塑性樹脂(A)の射出成形時のシリンダー温度における溶融粘度[Pa・s])×100[%]・・・式(2)
それぞれの構成の成形材料の前記溶融混練時の粘度維持率ついて、判定を以下の基準でおこない、fair以上を合格とした。
excellent:前記溶融混練時の粘度維持率が90%以上
good:前記溶融混練時の粘度維持率が60%以上、90%未満
fair:前記溶融混練時の粘度維持率が50%以上、60%未満
bad:前記溶融混練時の粘度維持率が50%未満。
(1) Viscosity retention rate during melt mixing of thermoplastic resin (A) and compound (B) Using a viscoelasticity measuring instrument (manufactured by Anton Pearl Japan), using a 40 mm parallel plate, under 0.5 Hz conditions The melt viscosity of the thermoplastic resin (A) or the mixture of the thermoplastic resin (A) and the compound (B) was measured in the temperature range of 150 ° C. to 300 ° C. The viscosity retention rate at the time of melt mixing of the thermoplastic resin (A) and the compound (B) was determined by the following formula (2).
(Viscosity retention rate during melt-kneading of the thermoplastic resin (A) and compound (B)) = (Viscosity at cylinder temperature during injection molding of the mixture of the thermoplastic resin (A) and compound (B) [Pa · s] ]) / (Melting viscosity [Pa · s] at the cylinder temperature during injection molding of the thermoplastic resin (A)) × 100 [%] ... Equation (2)
The viscosity retention rate of the molding material having each constitution at the time of melt-kneading was judged according to the following criteria, and a fair or higher was regarded as acceptable.
excellent: Viscosity retention rate during melt-kneading is 90% or more good: Viscosity retention rate during melt-kneading is 60% or more and less than 90% fair: Viscosity retention rate during melt-kneading is 50% or more and less than 60% bad: The viscosity retention rate at the time of melt-kneading is less than 50%.

(2)熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)の相溶性
熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)を混合し、これを射出成形時のシリンダー温度と同じ温度で加熱混練して得られる溶融物を光学顕微鏡で200倍の倍率で観察し、その際に観察される熱可塑性樹脂(A)の海層中に島層として分散する化合物(B)の粒子の直径を1μm単位まで測定して、次式により数平均粒子径(Rn)を求めた。
数平均粒子径(Rn)=(ΣRi)/Nr
・Ri:測定した粒子の直径(i=1、2、3、・・・、n)
・Nr:直径を測定した粒子の総数
成形品中の数平均繊維径の判定を以下の基準でおこない、good以上を合格とした。
excellent:分散粒子が観察されない、または分散粒子の数平均粒子径が1μm未満
good:分散粒子の数平均粒子径が1μm以上、10μm未満
bad:分散粒子の数平均粒子径が10μm以上。
(2) Compatibility of Thermoplastic Resin (A) and Compound (B) Thermoplastic Resin (A) and Compound (B) are mixed and heat-kneaded at the same temperature as the cylinder temperature at the time of injection molding. The melt is observed with an optical microscope at a magnification of 200 times, and the diameter of the particles of the compound (B) dispersed as an island layer in the sea layer of the thermoplastic resin (A) observed at that time is measured up to 1 μm. The number average particle size (Rn) was calculated by the following equation.
Number average particle size (Rn) = (ΣRi) / Nr
Ri: Measured particle diameter (i = 1, 2, 3, ..., N)
-Nr: Total number of particles whose diameters were measured The number of average fiber diameters in the molded product was determined according to the following criteria, and good or higher was regarded as acceptable.
excellent: No dispersed particles are observed, or the number average particle size of the dispersed particles is less than 1 μm good: The number average particle size of the dispersed particles is 1 μm or more and less than 10 μm bad: The number average particle size of the dispersed particles is 10 μm or more.

(3)成形品中に含まれる強化繊維(C)の数平均繊維長
成形品の一部を切り出したサンプルを、電気炉を用いて空気中において、500℃の温度で30分間加熱して熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)を十分に焼却除去して強化繊維(C)を分離した。分離した強化繊維(C)を、無作為に少なくとも400本以上抽出し、光学顕微鏡にてその長さを1μm単位まで測定して、次式により数平均繊維長(Ln)を求めた。
数平均繊維長(Ln)=(ΣLi)/Nf
・Li:測定した繊維長さ(i=1、2、3、・・・、n)
・Nf:繊維長さを測定した総本数
成形品中の数平均繊維長の判定を以下の基準でおこない、good以上を合格とした。
excellent:数平均繊維長が0.5mm以上、10mm未満
good:数平均繊維長が0.3mm以上、0.5mm未満
bad:数平均繊維長が0.3mm未満。
(3) Number average fiber length of reinforcing fibers (C) contained in the molded product A sample obtained by cutting out a part of the molded product is heated in air at a temperature of 500 ° C. for 30 minutes using an electric furnace to heat it. The plastic resin (A) and the compound (B) were sufficiently incinerated and removed to separate the reinforcing fibers (C). At least 400 separated reinforcing fibers (C) were randomly extracted, their lengths were measured to a unit of 1 μm with an optical microscope, and the number average fiber length (Ln) was determined by the following formula.
Number average fiber length (Ln) = (ΣLi) / Nf
Li: Measured fiber length (i = 1, 2, 3, ..., N)
-Nf: The total number of fibers whose fiber length was measured The average fiber length in the molded product was determined according to the following criteria, and a good or higher was accepted.
excellent: Number average fiber length is 0.5 mm or more and less than 10 mm good: Number average fiber length is 0.3 mm or more and less than 0.5 mm bad: Number average fiber length is less than 0.3 mm.

(4)成形品中の繊維分散性
100mm×100mm×2mmの成形品を成形し、表裏それぞれの面で射出成形中に強化繊維(C)が分散せずに残在した樹脂付着強化繊維(D)の個数を目視でカウントした。カウントは1mm以上の長さの樹脂付着強化繊維(D)について行った。評価は50枚の成形品について行い、成形品1枚当りで換算した数平均個数について、繊維分散性の判定を以下の基準でおこない、fair以上を合格とした。
excellent:樹脂付着強化繊維(D)が1個未満
good:樹脂付着強化繊維(D)が1個以上5個未満
fair:樹脂付着強化繊維(D)が5個以上10個未満
bad:樹脂付着強化繊維(D)が10個以上。
(4) Fiber dispersibility in molded product A resin-adhered reinforcing fiber (D) in which a 100 mm × 100 mm × 2 mm molded product was molded and the reinforcing fibers (C) remained without being dispersed during injection molding on each of the front and back surfaces. ) Was visually counted. Counting was performed on the resin-attached reinforcing fiber (D) having a length of 1 mm or more. The evaluation was performed on 50 molded products, and the fiber dispersibility was judged based on the following criteria for the number average number converted per molded product, and fair or higher was regarded as acceptable.
excellent: Less than 1 resin adhesion reinforcing fiber (D) good: 1 or more and less than 5 resin adhesion reinforcing fibers (D) fair: 5 or more and less than 10 resin adhesion reinforcing fibers (D) bad: Resin adhesion reinforcement 10 or more fibers (D).

(参考例1)(CF−1)
ポリアクリロニトリルを主成分とする共重合体を用いて、紡糸、焼成処理、および表面酸化処理を行うことによって、総単糸数24,000本の連続した炭素繊維束を得た。以下の測定方法により、この炭素繊維を測定した。
(Reference Example 1) (CF-1)
By performing spinning, firing treatment, and surface oxidation treatment using a copolymer containing polyacrylonitrile as a main component, a continuous carbon fiber bundle having a total number of single yarns of 24,000 was obtained. This carbon fiber was measured by the following measuring method.

<炭素繊維の単繊維径の測定>
炭素繊維単糸を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察し、直径を測定した。測定は20本の炭素繊維束に対して実施し、その平均値を炭素繊維の単繊維径とした。
<Measurement of single fiber diameter of carbon fiber>
The carbon fiber single yarn was observed with a scanning electron microscope (SEM), and the diameter was measured. The measurement was performed on 20 carbon fiber bundles, and the average value was taken as the single fiber diameter of the carbon fibers.

<単位長さあたりの質量の測定>
得られた炭素繊維束を1mの長さに切り出し、質量を測定した。測定は5本の炭素繊維束に対して実施し、その平均値を単位長さあたりの質量とした。
<Measurement of mass per unit length>
The obtained carbon fiber bundle was cut out to a length of 1 m, and the mass was measured. The measurement was performed on five carbon fiber bundles, and the average value was taken as the mass per unit length.

<比重の測定>
炭素繊維の比重は液中置換法にて測定した。
<Measurement of specific gravity>
The specific gravity of the carbon fiber was measured by the submerged substitution method.

<表面酸素濃度>
炭素繊維の表面酸素濃度比は、X線光電子分光法により、次の手順にしたがって求めた。まず、炭素繊維束を20mmにカットして、銅製の試料支持台に拡げて並べた後、試料チャンバー中を1×10Torrに保った。X線源としてA1Kα1、2を用い、測定した。測定時の帯電に伴うピークの補正値としてC1sの主ピークの運動エネルギー値(K.E.)を1202eVに合わせた。C1sピーク面積を、K.E.として1191eVから1205eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求めた。O1sピーク面積を、K.E.として947eVから959eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求めた。O1sピーク面積とC1sピーク面積の比から装置固有の感度補正値を用いて原子数比としてO/Cを算出した。X線光電子分光法装置として、国際電気社製モデルES−200を用い、感度補正値を1.74とした。
<Surface oxygen concentration>
The surface oxygen concentration ratio of the carbon fibers was determined by X-ray photoelectron spectroscopy according to the following procedure. First, by cutting the carbon fiber bundle to 20 mm, after aligned spread on copper sample holder, keeping the sample chamber to 1 × 10 8 Torr. Measurements were made using A1Kα1 and 2 as the X-ray source. The kinetic energy value (KE) of the main peak of C1s was adjusted to 1202 eV as a correction value of the peak due to charging at the time of measurement. The C1s peak area was determined by K.I. E. It was obtained by drawing a straight baseline in the range of 1191 eV to 1205 eV. The O1s peak area was determined by K.I. E. It was obtained by drawing a straight baseline in the range of 947 eV to 959 eV. From the ratio of the O1s peak area and the C1s peak area, O / C was calculated as the atomic number ratio using the sensitivity correction value peculiar to the apparatus. A model ES-200 manufactured by Kokusai Electric Inc. was used as an X-ray photoelectron spectroscopy apparatus, and the sensitivity correction value was set to 1.74.

<炭素繊維のストランド引張強度および引張弾性率の測定>
炭素繊維束に“セロキサイド(登録商標)”2021P(ダイセル化学工業社製)/3フッ化ホウ素モノエチルアミン(東京化成工業(株)製)/アセトン=100/3/4(質量部)を含浸させ、130℃の温度で30分間硬化させた後、JIS R7608(2007年)に基づいて引張試験を行った。10本のストランドについて測定し、平均値でストランド引張強度と引張弾性率を求めた。
単繊維径:7μm
単位長さ当たりの質量:1.6g/m
比重:1.8
表面酸素濃度比 [O/C]:0.06
引張強度:4600MPa
引張弾性率:220GPa。
<Measurement of strand tensile strength and tensile elastic modulus of carbon fiber>
The carbon fiber bundle is impregnated with "Ceroxide (registered trademark)" 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industry Co., Ltd.) / Borone monoethylamine trifluoride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) / Acetone = 100/3/4 (part by mass). After curing at a temperature of 130 ° C. for 30 minutes, a tensile test was performed based on JIS R7608 (2007). The measurement was performed on 10 strands, and the strand tensile strength and tensile elastic modulus were determined by average values.
Single fiber diameter: 7 μm
Mass per unit length: 1.6 g / m
Relative density: 1.8
Surface oxygen concentration ratio [O / C]: 0.06
Tensile strength: 4600 MPa
Tensile modulus: 220 GPa.

多官能性化合物として、グリセロールトリグリシジルエーテルを2質量%になるように水に溶解させたサイジング剤母液を調整し、浸漬法により炭素繊維束にサイジング剤を付与し、230℃で乾燥を行った。付着量は1.0質量%であった。 As a polyfunctional compound, a sizing agent mother liquor in which glycerol triglycidyl ether was dissolved in water so as to be 2% by mass was prepared, a sizing agent was added to the carbon fiber bundle by an immersion method, and the mixture was dried at 230 ° C. .. The amount of adhesion was 1.0% by mass.

(参考例2)酸変性ポリプロピレン
プロピレン単独重合体(プライムポリマー(株)製プライムポリプロJ105G樹脂)99.6質量部、無水マレイン酸 0.4質量部、および重合開始剤としてパーヘキシ25B(日本油脂(株)製)0.4質量部を混合し、加熱温度160℃、2時間で変性を行って、(A−1)酸変性ポリプロピレン樹脂(Mw=40万、酸含有量=0.08ミリモル当量)を得た。さらに(A−1)酸変性ポリプロピレン樹脂30質量%と(PP−1)プライムポリマー(株)製プライムポリプロJ105G樹脂70質量%とを日本製鋼所(株)TEX−30α型2軸押出機(スクリュー直径30mm、L/D=32)によって230℃で溶融混練させることで、PP−2(密度0.9g/cm)を得た。
(Reference Example 2) Acid-modified polypropylene propylene homopolymer (Prime Polypro J105G resin manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.) 99.6 parts by mass, maleic anhydride 0.4 parts by mass, and Perhexi 25B (Nippon Yushi (Nippon Yushi)) as a polymerization initiator. (Manufactured by Co., Ltd.) 0.4 parts by mass are mixed and modified at a heating temperature of 160 ° C. for 2 hours to obtain (A-1) acid-modified polypropylene resin (Mw = 400,000, acid content = 0.08 mmol equivalent). ) Was obtained. Furthermore, 30% by mass of (A-1) acid-modified polypropylene resin and 70% by mass of (PP-1) Prime Polypro J105G resin manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. are combined with a TEX-30α twin-screw extruder (screw) manufactured by Japan Steel Works, Ltd. PP-2 (density 0.9 g / cm 3 ) was obtained by melt-kneading at 230 ° C. with a diameter of 30 mm and L / D = 32).

<化合物(B)>
(B−1):C9系石油樹脂(荒川化学工業(株)製アルコンM135:主成分としてC9系石油留分を用いて重合された重合体からなる樹脂)
(B−2):C9系石油樹脂(荒川化学工業(株)製アルコンP125:主成分としてC9系石油留分を用いて重合された重合体を水素添加された重合体からなる樹脂)
(B−3):C5系石油樹脂(出光興産(株)製アイマーブP125:主成分としてC5系石油留分を用いて重合された重合体の水素添加物からなる樹脂)
(B−4):テルペン樹脂(ヤスハラケミカル(株)製YSレジンPX1250:主成分としてα−ピネン、β−ピネンを用いて重合された重合体からなる樹脂)
(B−5):水添テルペン樹脂(ヤスハラケミカル(株)製クリアロンP−105:主成分としてd−リモネンを用いて重合された重合体を水素添加反応させた重合体からなる樹脂)
(B−6):テルペンフェノール樹脂(ヤスハラケミカル(株)製YP90L:主成分として単環式モノテルペンとフェノールを用いて重合された重合体からなる樹脂)。
<Compound (B)>
(B-1): C9-based petroleum resin (Arcon M135 manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd .: resin composed of a polymer polymerized using a C9-based petroleum fraction as a main component)
(B-2): C9-based petroleum resin (Arcon P125 manufactured by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd .: A resin composed of a polymer obtained by hydrogenating a polymer polymerized using a C9-based petroleum fraction as a main component)
(B-3): C5 petroleum resin (Idemitsu Kosan Co., Ltd. Imarve P125: resin composed of hydrogenated polymer obtained by polymerizing using C5 petroleum fraction as the main component)
(B-4): Terpene resin (YS resin PX1250 manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd .: a resin composed of a polymer polymerized using α-pinene and β-pinene as main components)
(B-5): Hydrogenated terpene resin (Clearlon P-105 manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd .: A resin composed of a polymer obtained by hydrogenating a polymer polymerized using d-limonene as a main component).
(B-6): Terpene phenol resin (YP90L manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd .: a resin composed of a polymer polymerized using a monocyclic monoterpene and phenol as main components).

(実施例1)
130℃加熱されたロール上に、化合物(B)として(B−1)C9系石油樹脂を加熱溶融した液体の被膜を形成させた。ロール上に一定した厚みの被膜を形成するためキスコーターを用いた。このロール上を強化繊維(C)として、参考例1から得られたCF−1からなる連続炭素繊維束を接触させながら通過させて付着させた。次に、180℃に加熱された、ベアリングで自由に回転する、一直線上に配置された10本の直径50mmのロールの上下を、交互に通過させた。この操作により、化合物(B)を強化繊維(C)の繊維束の内部まで含浸させ、樹脂付着強化繊維(D)を形成した。この連続した樹脂付着強化繊維(D)を、日本製鋼所(株)TEX−30α型2軸押出機(スクリュー直径30mm、L/D=32)の先端に設置された電線被覆法用のコーティングダイ中に通し、押出機からダイ内に230℃に溶融させた熱可塑性樹脂(A)として(PP−1)ポリオレフィン(プライムポリマー(株)製プライムポリプロJ105G樹脂、密度0.9g/cm)を吐出させて、樹脂付着強化繊維(D)の周囲を被覆するように連続的に配置した。この際、熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)と強化繊維(C)との質量は、強化繊維(C)の引き取り速度と、熱可塑性樹脂(A)および化合物(B)の供給速度により調節した。得られた成形材料を冷却後、内包される強化繊維(C)の繊維束の長さが7mmとなるようにカッターで切断してペレット状の成形材料とした。
(Example 1)
A liquid film was formed on a roll heated at 130 ° C. by heating and melting (B-1) C9 petroleum resin as compound (B). A kiss coater was used to form a film of constant thickness on the roll. A continuous carbon fiber bundle made of CF-1 obtained from Reference Example 1 was passed through and adhered to the roll as a reinforcing fiber (C) while being in contact with each other. Next, ten rolls of 50 mm in diameter arranged in a straight line, which were heated to 180 ° C. and freely rotated by bearings, were passed alternately above and below. By this operation, the compound (B) was impregnated into the inside of the fiber bundle of the reinforcing fiber (C) to form the resin-attached reinforcing fiber (D). This continuous resin adhesion reinforcing fiber (D) is applied to a coating die for the wire coating method installed at the tip of a TEX-30α twin-screw extruder (screw diameter 30 mm, L / D = 32) manufactured by Nippon Steel Works Co., Ltd. (PP-1) polyolefin (Prime Polypro J105G resin manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., density 0.9 g / cm 3 ) was used as the thermoplastic resin (A) melted in a die at 230 ° C. through the extruder. It was discharged and continuously arranged so as to cover the periphery of the resin adhesion reinforcing fiber (D). At this time, the mass of the thermoplastic resin (A), the compound (B), and the reinforcing fiber (C) depends on the take-up speed of the reinforcing fiber (C) and the supply speed of the thermoplastic resin (A) and the compound (B). Adjusted. After cooling the obtained molding material, it was cut with a cutter so that the length of the fiber bundle of the encapsulating reinforcing fiber (C) was 7 mm to obtain a pellet-shaped molding material.

次に得られたペレット状の成形材料を、日本製鋼所(株)製J350EIII型射出成形機を用いて、シリンダー温度:220℃、金型温度:60℃で射出成形することにより成形品を得た。次に、得られた成形品を前記の評価方法に従い評価した。得られた結果を、表1に示した。 Next, the obtained pellet-shaped molding material was injection-molded at a cylinder temperature of 220 ° C. and a mold temperature of 60 ° C. using a J350EIII type injection molding machine manufactured by Japan Steel Works, Ltd. to obtain a molded product. It was. Next, the obtained molded product was evaluated according to the above evaluation method. The results obtained are shown in Table 1.

(実施例2、3、比較例1〜3)
表1に記載の原料を用いて、実施例1と同様にして成形材料の製造と成形品の評価を行った。
(Examples 2 and 3, Comparative Examples 1 to 3)
Using the raw materials shown in Table 1, the molding material was produced and the molded product was evaluated in the same manner as in Example 1.

Figure 0006891438
Figure 0006891438

表1の実施例1〜3と比較例1〜3との比較により、化合物(B)に石油樹脂を用いることで、繊維分散性に優れた成形品が得られることが明らかである。 From the comparison between Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 in Table 1, it is clear that a molded product having excellent fiber dispersibility can be obtained by using the petroleum resin as the compound (B).

表1の実施例2は、化合物(B)に水素添加されたC9石油樹脂を使用しているため、実施例1および3と比較して、繊維分散性により優れた成形品が得られた。 In Example 2 of Table 1, since C9 petroleum resin hydrogenated to compound (B) was used, a molded product having better fiber dispersibility was obtained as compared with Examples 1 and 3.

(実施例4)
熱可塑性樹脂(A)を、参考例2から得られたPP−2に代えた以外は実施例1と同様にして、成形材料の製造と成形品の評価を行った。得られた結果を、表2に示した。
(Example 4)
The molding material was produced and the molded product was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the thermoplastic resin (A) was replaced with PP-2 obtained from Reference Example 2. The results obtained are shown in Table 2.

(実施例5、実施例6、比較例4〜6)
表2に記載の原料を用いて、実施例4と同様にして、成形材料の製造と成形品の評価を行った。
(Example 5, Example 6, Comparative Examples 4 to 6)
Using the raw materials shown in Table 2, the molding material was produced and the molded product was evaluated in the same manner as in Example 4.

Figure 0006891438
Figure 0006891438

表2の実施例4〜6と比較例4〜6との比較により、化合物(B)に石油樹脂を用いることで、繊維分散性に優れた成形品が得られることが明らかである。 By comparing Examples 4 to 6 in Table 2 with Comparative Examples 4 to 6, it is clear that by using a petroleum resin as the compound (B), a molded product having excellent fiber dispersibility can be obtained.

表2の実施例5は、化合物(B)に水素添加されたC9石油樹脂を使用しているため、実施例4および6と比較して、繊維分散性により優れた成形品が得られた。 In Example 5 of Table 2, since C9 petroleum resin hydrogenated to compound (B) was used, a molded product having better fiber dispersibility was obtained as compared with Examples 4 and 6.

(実施例7)
130℃加熱されたロール上に、化合物(B)として(B−1)C9系石油樹脂(荒川化学工業(株)製アルコンM135:主成分としてC9系石油留分を用いて重合された重合体からなる樹脂)を加熱溶融した液体の被膜を形成させた。ロール上に一定した厚みの被膜を形成するためキスコーターを用いた。このロール上を強化繊維(C)として、参考例1から得られたCF−1からなる連続炭素繊維束を接触させながら通過させて付着させた。次に、180℃に加熱された、ベアリングで自由に回転する、一直線上に配置された10本の直径50mmのロールの上下を、交互に通過させた。この操作により、化合物(B)を強化繊維(C)の繊維束の内部まで含浸させ、樹脂付着強化繊維(D)を形成した。この連続した樹脂付着強化繊維(D)を、日本製鋼所(株)TEX−30α型2軸押出機(スクリュー直径30mm、L/D=32)の先端に設置された電線被覆法用のコーティングダイ中に通し、押出機からダイ内に240℃に溶融させた熱可塑性樹脂(A)として、(PA−1)ナイロン6樹脂(東レ(株)製“アミラン”CM1017、密度1.13g/cm)を吐出させて、樹脂付着強化繊維(D)の周囲を被覆するように連続的に配置した。この際、熱可塑性樹脂(A)と化合物(B)と強化繊維(C)との質量は、強化繊維(C)の引き取り速度と、熱可塑性樹脂(A)および化合物(B)の供給速度により調節した。得られた成形材料を冷却後、内包される強化繊維(C)の繊維束の長さが7mmとなるようにカッターで切断してペレット状の成形材料とした。
(Example 7)
A polymer polymerized on a roll heated at 130 ° C. using (B-1) C9-based petroleum resin as compound (B) (Arcon M135 manufactured by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd .: C9-based petroleum fraction as the main component. A liquid film was formed by heating and melting (resin made of). A kiss coater was used to form a film of constant thickness on the roll. A continuous carbon fiber bundle made of CF-1 obtained from Reference Example 1 was passed through and adhered to the roll as a reinforcing fiber (C) while being in contact with each other. Next, ten rolls of 50 mm in diameter arranged in a straight line, which were heated to 180 ° C. and freely rotated by bearings, were passed alternately above and below. By this operation, the compound (B) was impregnated into the inside of the fiber bundle of the reinforcing fiber (C) to form the resin-attached reinforcing fiber (D). This continuous resin adhesion reinforcing fiber (D) is applied to a coating die for the wire coating method installed at the tip of a TEX-30α twin-screw extruder (screw diameter 30 mm, L / D = 32) manufactured by The Japan Steel Works, Ltd. As the thermoplastic resin (A) that was passed through and melted in the die from the extruder to 240 ° C., (PA-1) nylon 6 resin (“Amiran” CM1017 manufactured by Toray Co., Ltd., density 1.13 g / cm 3) ) Was discharged and continuously arranged so as to cover the periphery of the resin adhesion reinforcing fiber (D). At this time, the mass of the thermoplastic resin (A), the compound (B), and the reinforcing fiber (C) depends on the take-up speed of the reinforcing fiber (C) and the supply speed of the thermoplastic resin (A) and the compound (B). Adjusted. After cooling the obtained molding material, it was cut with a cutter so that the length of the fiber bundle of the encapsulating reinforcing fiber (C) was 7 mm to obtain a pellet-shaped molding material.

次に得られたペレット状の成形材料を、日本製鋼所(株)製J350EIII型射出成形機を用いて、シリンダー温度:250℃、金型温度:70℃で射出成形することにより成形品を得た。次に、得られた成形品を前記の評価方法に従い評価した。得られた結果を、表3に示した。 Next, the obtained pellet-shaped molding material was injection-molded at a cylinder temperature of 250 ° C. and a mold temperature of 70 ° C. using a J350EIII type injection molding machine manufactured by Japan Steel Works, Ltd. to obtain a molded product. It was. Next, the obtained molded product was evaluated according to the above evaluation method. The results obtained are shown in Table 3.

(実施例8、9、比較例7〜9)
表3に記載の原料を用いて、実施例7と同様にして、成形材料の製造と成形品の評価を行った。
(Examples 8 and 9, Comparative Examples 7 to 9)
Using the raw materials shown in Table 3, the molding material was produced and the molded product was evaluated in the same manner as in Example 7.

Figure 0006891438
Figure 0006891438

表3の実施例7〜9と比較例7〜9との比較により、化合物(B)に石油樹脂を用いることで、繊維分散性に優れた成形品が得られることが明らかである。 From the comparison between Examples 7 to 9 and Comparative Examples 7 to 9 in Table 3, it is clear that a molded product having excellent fiber dispersibility can be obtained by using the petroleum resin as the compound (B).

表3の実施例8は、化合物(B)に水素添加されたC9石油樹脂を使用しているため、実施例7および9と比較して、繊維分散性により優れた成形品が得られた。 In Example 8 of Table 3, since C9 petroleum resin hydrogenated to compound (B) was used, a molded product having better fiber dispersibility was obtained as compared with Examples 7 and 9.

(実施例10)
熱可塑性樹脂(A)の量を70質量部に代えて、強化繊維(C)の量を20質量部に代えた以外は実施例1と同様にして、成形材料の製造と成形品の評価を行った。得られた結果を、表4に示した。
(Example 10)
The production of the molding material and the evaluation of the molded product were carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of the thermoplastic resin (A) was replaced with 70 parts by mass and the amount of the reinforcing fiber (C) was replaced with 20 parts by mass. went. The results obtained are shown in Table 4.

(実施例11〜12)
表4に記載の原料を用いて、実施例10と同様にして、成形材料の製造と成形品の評価を行った。
(Examples 11-12)
Using the raw materials shown in Table 4, the molding material was produced and the molded product was evaluated in the same manner as in Example 10.

Figure 0006891438
Figure 0006891438

表4の実施例10〜12により、強化繊維(C)の含有量が20質量部においても、繊維分散性に優れた成形品が得られることが明らかである。 From Examples 10 to 12 in Table 4, it is clear that a molded product having excellent fiber dispersibility can be obtained even when the content of the reinforcing fibers (C) is 20 parts by mass.

1 強化繊維(C)
2 化合物(B)
3 化合物(B)を強化繊維(C)に付着してなる樹脂付着強化繊維(D)
4 熱可塑性樹脂(A)
1 Reinforcing fiber (C)
2 Compound (B)
3 Resin-adhered reinforcing fiber (D) formed by adhering compound (B) to reinforcing fiber (C).
4 Thermoplastic resin (A)

Claims (10)

熱可塑性樹脂(A)と、化合物(B)を強化繊維(C)に付着してなる樹脂付着強化繊維(D)とを含み、前記樹脂付着強化繊維(D)と前記熱可塑性樹脂(A)とが接着されてなる成形材料であって、熱可塑性樹脂(A)がポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリーレンスルフィドからなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂であり、化合物(B)が石油樹脂であり、
前記樹脂付着強化繊維(D)が芯構造であり、
前記熱可塑性樹脂(A)が鞘構造であり、前記樹脂付着強化繊維(D)の周囲を被覆しており、
強化繊維(C)が成形材料の軸心方向にほぼ平行に配列され、かつ強化繊維(C)の長さは成形材料の長さと実質的に同じ長さである、成形材料。
The resin-adhered reinforcing fiber (D) and the thermoplastic resin (A) include a thermoplastic resin (A) and a resin-adhered reinforcing fiber (D) formed by adhering the compound (B) to the reinforcing fiber (C). The thermoplastic resin (A) is at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of polyolefin, polyamide, polyester, polycarbonate, and polyarylene sulfide, and the compound (B). ) Is petroleum resin
The resin adhesion reinforcing fiber (D) has a core structure and has a core structure.
The thermoplastic resin (A) has a sheath structure and covers the periphery of the resin adhesion reinforcing fiber (D).
Reinforcing fiber (C) is arranged substantially parallel to the axial direction of the molding material and the length of the reinforcing fiber (C) is Ru length substantially the same length der of the molding material, the molding material.
前記熱可塑性樹脂(A)、前記化合物(B)および前記強化繊維(C)の合計100質量部に対し、熱可塑性樹脂(A)を30質量部以上、98.99質量部以下、化合物(B)を0.01質量部以上、20質量部以下、強化繊維(C)を1質量部以上、50質量部以下を含む、請求項1に記載の成形材料。 With respect to a total of 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A), the compound (B) and the reinforcing fiber (C), the thermoplastic resin (A) is 30 parts by mass or more, 98.99 parts by mass or less, and the compound (B). ) Is 0.01 part by mass or more and 20 parts by mass or less, and the reinforcing fiber (C) is 1 part by mass or more and 50 parts by mass or less. 前記化合物(B)が、化合物(B)全体に対して、C9留分の重合体を50質量%以上含む樹脂である、請求項1または2に記載の成形材料。 The molding material according to claim 1 or 2, wherein the compound (B) is a resin containing 50% by mass or more of a polymer of a C9 fraction with respect to the entire compound (B). 前記化合物(B)がビニルトルエン、インデン、およびα−メチルスチレンからなる群より選択される少なくとも1種の化合物の重合体である請求項1〜3のいずれかに記載の成形材料。 The molding material according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound (B) is a polymer of at least one compound selected from the group consisting of vinyltoluene, indene, and α-methylstyrene. 前記化合物(B)が水素添加された樹脂である、請求項3または4に記載の成形材料。 The molding material according to claim 3 or 4, wherein the compound (B) is a hydrogenated resin. 前記熱可塑性樹脂(A)がポリオレフィンである、請求項1〜5のいずれかに記載の成形材料。 The molding material according to any one of claims 1 to 5, wherein the thermoplastic resin (A) is polyolefin. 前記強化繊維(C)が多官能化合物(E)で表面処理された炭素繊維(F)である、請求項1〜6のいずれかに記載の成形材料。 The molding material according to any one of claims 1 to 6, wherein the reinforcing fiber (C) is a carbon fiber (F) surface-treated with a polyfunctional compound (E). 前記多官能化合物(E)がグリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、およびポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項7に記載の成形材料。 The molding according to claim 7, wherein the polyfunctional compound (E) is at least one selected from the group consisting of glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, and polypropylene glycol diglycidyl ether. material. 強化繊維(C)が10,000本以上、350,000本以下の単繊維からなる強化繊維束である、請求項1〜8のいずれかに記載の成形材料。 The molding material according to any one of claims 1 to 8, which is a reinforcing fiber bundle composed of single fibers having 10,000 or more reinforcing fibers (C) and 350,000 or less reinforcing fibers. 射出成形に用いられる請求項1〜9のいずれかに記載の成形材料。 The molding material according to any one of claims 1 to 9, which is used for injection molding.
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