WO2012132764A1

WO2012132764A1 - 炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物、成形材料、および成形品

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Publication number: WO2012132764A1
Application number: PCT/JP2012/055419
Authority: WO
Inventors: 本橋哲也; 西村透; 森山匡洋; 三辻祐樹; 三好且洋
Original assignee: 東レ株式会社
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2012-10-04
Also published as: EP2692794B1; CN103443193A; EP2692794A1; CN103443193B; EP2692794A4; JP5857957B2; JPWO2012132764A1; KR20140018292A; KR101843220B1

Abstract

　（Ａ）ポリプロピレン樹脂と（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂の合計１００重量部に対し、（Ｃ）炭素繊維８～７０重量部、（Ｄ）臭素系難燃剤０．４～２５重量部、（Ｅ）酸化アンチモン化合物０．２～１２．５重量部、（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤０．０５～２重量部を配合してなる炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物。　優れた難燃性、耐候性、力学特性を兼ね備えた炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物、成形材料、および成形品を提供する。

Description

炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物、成形材料、および成形品

　本発明は、炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂材料に関するものであり、さらに詳しくは、特に良好な難燃性と耐候性を有し、優れた力学特性を兼ね備えた炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物や成形材料、及びその成形品に関する。

　強化繊維と熱可塑性樹脂からなる組成物は、軽量で優れた力学特性を有するために、スポーツ用品用途、航空宇宙用途および一般産業用途に広く用いられている。これらの繊維強化熱可塑性樹脂組成物に使用される強化繊維は、アルミニウム繊維やステンレス繊維などの金属繊維、アラミド繊維などの有機繊維、およびシリコンカーバイド繊維などの無機繊維や炭素繊維などが使用されているが、比強度、比剛性および軽量性のバランスの観点から炭素繊維が好適であり、その中でもポリアクリロニトリル系炭素繊維が好適に用いられる。

　マトリックス樹脂としても軽量なポリオレフィン樹脂、とりわけポリプロピレン樹脂の需要が拡大しており、炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物が自動車など輸送機械の材料として注目されている。

　ここで、車体構造部品のような外装材には、軽量化、高強度・高剛性を達成すると同時に、高い難燃性と耐候性を有することが要求される。しかしながら、一般的にポリプロピレン樹脂は熱に弱く、易燃性樹脂であることが知られている。また、光の作用に対して敏感であり、その作用により劣化、すなわち変色もしくは力学特性の低下を引き起こし、光照射の著しい条件下ではポリプロピレン樹脂をマトリックスとする成形品は長期の使用に耐えられないことが知られている。特に、炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物についての難燃性・耐候性付与の検討は不十分であった。

　特許文献１にはマトリックス樹脂の高強度・高剛性化を目的として、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、グラフト変性ポリプロピレン樹脂からなる樹脂組成物が開示されている。

　特許文献２にはポリプロピレン樹脂に難燃性・耐候性を付与する手法として、ポリオレフィンにハロゲン系難燃剤を配合した組成物にベンゾフェノン系紫外線吸収剤およびヒドロキシベンゾエート系光安定剤の特定量を配合した難燃性ポリオレフィン組成物が記載されている。

　特許文献３にはハロゲン化合物により難燃化されたポリオレフィン樹脂に酸吸着剤と紫外線吸収剤を併用した難燃ポリオレフィン組成物が開示されている。

　また、特許文献４には、ポリプロピレン樹脂と、アルミニウム粒子からなる光輝材、ヒンダードアミン系光安定剤、さらにベンゾエート系化合物、およびベンゾフェノン系化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物とを含有することで、シルバーメタリック調の外観を有し、耐光安定性に優れた成形体を得ることができる光輝材含有樹脂組成物が開示されている。

　特許文献５には、ポリオレフィン系樹脂に、リン酸エステル系の難燃剤とアミノエーテル型ヒンダードアミン系の安定剤とを特定範囲で含有させることにより、長期間に渡って高度の難燃性能を維持することができ、且つ実用上充分であるシート強度をも兼ね備えた難燃性ポリオレフィン系複合シートが示され、リン酸エステル系難燃剤とアミノエーテル型ヒンダードアミン系安定剤との相乗効果による難燃性向上について開示されている。
特開平８－１５７７００号公報特開平６－１２８４２３号公報特開平５－１１７４５１号公報特開２００６－１３７８８７号公報特開２００２－３３７２８４号公報

　特許文献１には上記樹脂組成物にフィラーとして炭素繊維を添加したり、難燃剤を配合するといった記載はあるものの、炭素繊維による力学特性の向上効果や、難燃性の発現については実際には明確化されておらず、さらに耐候性については全く言及されていない。

　特許文献２、特許文献３とも、炭素繊維による力学特性の向上については言及していない。

　特許文献４には炭素繊維を添加した具体的な検討はなされていない。

　特許文献５には、臭素系難燃剤との組み合わせについては記載されておらず、さらに、本文献で開示されているのは厚さがマイクロオーダーの薄層フィルム状の材料に限定されており、炭素繊維を添加することによる力学特性向上についても全く記載されていない。

　このように、従来技術では炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物における、難燃性・耐候性の付加と力学特性との両立は不可能であった。

　本発明は上記した従来技術の有する問題点に鑑み、良好な難燃性と耐候性、及び優れた力学特性を兼ね備えた成形品を与え得る炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物や成形材料、及びこれらの成形品を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するため、本発明の炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物は次の構成を有する。すなわち、
（Ａ）ポリプロピレン樹脂と（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂の合計１００重量部に対し、下記成分（Ｃ）～（Ｆ）を配合してなる炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物、である。
（Ｃ）炭素繊維　８～７０重量部
（Ｄ）臭素系難燃剤　０．４～２５重量部
（Ｅ）酸化アンチモン化合物　０．２～１２．５重量部
（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤　０．０５～２重量部
　上記課題を解決するため、本発明の成形材料は次の構成を有する。すなわち、
（Ａ）ポリプロピレン樹脂、（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂、（Ｄ）臭素系難燃剤、（Ｅ）酸化アンチモン化合物および（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤を溶融混練したペレットならびに、（Ａ）ポリプロピレン樹脂、（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂および（Ｃ）炭素繊維を含む長繊維ペレットとをドライブレンドした成形材料であって、ドライブレンド後の成形材料中の成分（Ｃ）～（Ｆ）の含有量が、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対し、次の範囲である成形材料、である。

　（Ｃ）炭素繊維　８～７０重量部
　（Ｄ）臭素系難燃剤　０．４～２５重量部
　（Ｅ）酸化アンチモン化合物　０．２～１２．５重量部
　（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤　０．０５～２重量部
　上記課題を解決するため、本発明の成形品は次の構成を有する。すなわち、
上記成形材料を成形してなる成形品、である。

　本発明の炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物は、上記成分（Ａ）と上記成分（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が９５／５～７５／２５であることが好ましい。

　本発明の炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物は、さらに（Ｇ）紫外線吸収剤を、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対し、０．０５～２重量部配合してなることが好ましい。

　本発明の成形材料は、上記成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ）を溶融混練し、さらに（Ｇ）紫外線吸収剤を配合したペレットならびに、上記成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を含む長繊維ペレットとをドライブレンドした成形材料であって、ドライブレンド後の成形材料中の成分（Ｇ）の含有量が、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対し、０．０５～２重量部の範囲であることが好ましい。

　本発明の成形材料は、（Ａ）ポリプロピレン樹脂、（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂、（Ｄ）臭素系難燃剤、（Ｅ）酸化アンチモン化合物および（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤を溶融混練したポリプロピレン樹脂組成物にて（Ｃ）炭素繊維を被覆した成形材料であって、被覆後の成形材料中の成分（Ｃ）～（Ｆ）の含有量が、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対し、上記成分（Ｃ）～（Ｆ）が次の範囲であることが好ましい。

　（Ｃ）炭素繊維　８～７０重量部
　（Ｄ）臭素系難燃剤　０．４～２５重量部
　（Ｅ）酸化アンチモン化合物　０．２～１２．５重量部
　（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤　０．０５～２重量部
　本発明の成形材料は、上記成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ）を溶融混練し、さらに（Ｇ）紫外線吸収剤を配合したポリプロピレン樹脂組成物にて（Ｃ）炭素繊維を被覆した成形材料であって、被覆後の成形材料中の成分（Ｇ）の含有量が、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対し、０．０５～２重量部の範囲であることが好ましい。

　本発明の炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物および成形材料は、良好な難燃性と耐候性を有すると共に、炭素繊維とポリプロピレン樹脂との界面接着性が良好であるため、曲げ特性や耐衝撃特性などの力学特性に優れた成形品を得られる。また、ポリプロピレン樹脂を用いているため、軽量性も兼ね備えている。本発明の炭素繊維強化プロピレン系樹脂組成物、成形材料、および成形品は、電気・電子機器、ＯＡ機器、家電機器、または自動車の部品、内部部材および筐体などの各種部品・部材に極めて有用である。

　本発明を詳細に説明する。本発明の樹脂組成物は、少なくとも（Ａ）ポリプロピレン樹脂、（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂、（Ｃ）炭素繊維、（Ｄ）臭素系難燃剤、（Ｅ）酸化アンチモン化合物、（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤から構成される。

　本発明において（Ａ）ポリプロピレン樹脂とは無変性のポリプロピレン樹脂を指し、具体的に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体である。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－ドデセン等のプロピレンを除く炭素数２～１２のα－オレフィン、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－ヘキサジエン等が挙げられ、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。

　（Ａ）ポリプロピレン樹脂の骨格構造としては、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の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等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。

　一般的に無変性のポリプロピレン樹脂は構造的に安定なため難燃性と力学特性のバランスに優れ、特に剛性が必要な場合にはプロピレンの単独重合体を用い、衝撃特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の１種類または２種類以上のランダムあるいはブロックポリプロピレンを用いる。

　本発明において、（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂は、好ましくは酸変性ポリプロピレン樹脂であり、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プロピレン樹脂である。上記酸変性ポリプロピレン樹脂は種々の方法で得ることができ、例えば、（Ａ）ポリプロピレン樹脂に、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。

　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、たとえば、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。

　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、ナジック酸ＴＭ（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。

　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、ｉｓｏ－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）アクリレート等の（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等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）アクリレート等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等のイソシアナート基含有ビニル類、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、ｔ－ブチルスチレン等の芳香族ビニル類、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、マレイン酸アミド等のアミド類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等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）アクリレート等のアミノアルキル（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等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等の不飽和リン酸類等が挙げられる。

　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。

　ここで本発明において、成形品の力学特性を向上させるため、（Ａ）ポリプロピレン樹脂と共に（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂を用いるのが好ましく、特に難燃性や力学特性のバランスの観点から、（Ａ）ポリプロピレン樹脂と（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂は、重量比（Ａ）／（Ｂ）が９５／５～７５／２５となるように用いるのが好ましい。より好ましくは９５／５～８０／２０、さらに好ましくは９０／１０～８０／２０である。

　ここで（Ａ）ポリプロピレン樹脂のみを用いた場合、剛性や衝撃特性に優れるものの、炭素繊維表面との接着に有効な官能基を有していないため、強度が低下する。一方、（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂のみを用いた場合、強度は向上するものの、衝撃特性が低下したり、構造的に分解し易く難燃性が低下する。

　本発明に用いられる（Ｃ）炭素繊維としては、ＰＡＮ系、ピッチ系、レーヨン系などの炭素繊維が挙げられる。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。

　さらに炭素繊維としては、Ｘ線光電子分光法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０．０５～０．５であるものが好ましく、より好ましくは０．０８～０．４であり、さらに好ましくは０．１～０．３である。表面酸素濃度比が０．０５以上であることにより、炭素繊維表面の官能基量を確保でき、より強固な接着性を得ることができる。また、表面酸素濃度比の上限には特に制限はないが、炭素繊維の取扱性、生産性のバランスから一般的に０．５以下とすることが例示できる。

　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るものである。まず、溶剤で炭素繊維表面に付着しているサイジング剤などを除去した炭素繊維束を２０ｍｍにカットして、銅製の試料支持台に拡げて並べた後、Ｘ線源としてＡｌＫα１、２を用い、試料チャンバー中を１×１０８Ｔｏｒｒに保つ。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に合わせる。Ｃ１ｓピーク面積をK.E.として１１９１～１２０５ｅＶ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ピーク面積をK.E.として９４７～９５９ｅＶ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。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とする。

　表面酸素濃度比［Ｏ／Ｃ］を０．０５～０．５に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とることができ、中でも電解酸化処理が好ましい。

　また、炭素繊維の平均繊維径は特に限定されないが、得られる成形品の力学特性と表面外観の観点から、１～２０μｍの範囲内であることが好ましく、３～１５μｍの範囲内であることがより好ましい。強化繊維束とした場合の単糸数には、特に制限はなく、１００～３５０，０００本の範囲内で使用することができ、とりわけ１，０００～２５０，０００本の範囲内で使用することが好ましい。また強化繊維の生産性の観点からは、単糸数が多いものが好ましく、２０，０００～１００，０００本の範囲内で使用することが好ましい。

　本発明に用いられる（Ｃ）炭素繊維は多官能化合物によりサイジング処理された炭素繊維であることが好ましい。多官能化合物としては、特に限定されないが、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個以上であると、強化繊維とマトリックス樹脂との接着性を十分に発揮できる。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、より好ましくは３個以上である。

　具体的な化合物としては、多官能エポキシ樹脂、酸変性ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレンの中和物が挙げられる。

　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等が挙げられる。中でも、マトリックス樹脂との接着性を発揮しやすい脂肪族エポキシ樹脂が好ましい。通常、エポキシ樹脂はエポキシ基を多数有すると、架橋反応後の架橋密度が高くなるために、靭性の低い構造になりやすい傾向にあり、強化繊維とマトリックス樹脂間に存在させても、もろいために剥離しやすく、繊維強化複合材料の強度発現しないことがある。一方、脂肪族エポキシ樹脂は、柔軟な骨格のため、架橋密度が高くとも靭性の高い構造になりやすい。強化繊維とマトリックス樹脂間に存在させた場合、柔軟で剥離しにくくさせるため、繊維強化複合材料の強度を向上しやすく好ましい。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等が挙げられる。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等が挙げられる。

　脂肪族エポキシ樹脂の中でも、好ましくは、反応性の高いグリシジル基を多数有する脂肪族のポリグリシジルエーテル化合物である。この中でも、さらに好ましくは、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、ポリエチレングリコールグリシジルエーテル類、ポリプロピレングリコールグリシジルエーテル類が好ましい。脂肪族のポリグリシジルエーテル化合物は、柔軟性、架橋密度、マトリックス樹脂との相溶性のバランスがよく、効果的に接着性を向上ことから好ましい。

　酸変性ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレンの中和物とは、例えば、プロピレンなどの主として炭化水素から構成される高分子主鎖と、不飽和カルボン酸により形成されるカルボキシル基又は、その金属塩、アンモニウム塩を含む側鎖とを有するものが挙げられる。高分子主鎖は、プロピレンと不飽和カルボン酸とを共重合させたランダム共重合体でもよいし、プロピレンに不飽和カルボン酸をグラフトしたグラフト共重合体でもよい。また、α－オレフィン、共役ジエン、非共役ジエンなどや１－ブテン等の共重合可能な共重合成分と共重合してもよい。酸変性ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレンの中和物は、１分子中に多数の官能基を有しながら柔軟であり、さらに骨格がマトリックス樹脂と同様のポリプロピレンであることから、マトリックス樹脂との相溶性がよく、接着性を向上しやすく好ましい。

　不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、シトラコン酸、アリルコハク酸、メサコン酸、グルタコン酸、ナジック酸、メチルナジック酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸等を挙げることができる。特にマレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸が共重合反応させやすいことから好ましい。プロピレンとの共重合又はプロピレンへのグラフト共重合に使用する不飽和カルボン酸は１種のみでもよいし、２種以上の不飽和カルボン酸を使用しても良い。また、酸変性ポリプロピレンの中和物は、少なくとも一部のカルボキシル基が、Na、K、Li、Mg、Zn、Ca、Cu、Fe、Ba、Alなどの金属陽イオン又はアンモニウムイオンで中和されていることが好ましい。

　また、官能基を２つ以上有するために、酸変性ポリプロピレン、または酸変性ポリプロピレンの中和物１ｇ当たり、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－で表される基換算で総量０．０５～５ミリモル当量であることが好ましい。より好ましくは０．１～４ミリモル当量、さらに好ましくは０．３～３ミリモル当量である。上記のようなカルボン酸塩の含有量を分析する手法としては、ＩＣＰ発光分析で塩を形成している金属種の検出を定量的に行う方法や、ＩＲ、ＮＭＲおよび元素分析等を用いてカルボン酸塩のカルボニル炭素の定量をおこなう方法が挙げられる。－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－で表される基換算で総量を上記好ましい範囲とすると接着性を発揮しやすく、一方、酸変性ポリプロピレンまたは酸変性ポリプロピレンの中和物がもろくなることもない。

　該多官能化合物をサイジング剤として、強化繊維に付与することで、添加量が少量であっても効果的に強化繊維表面の官能基等の表面特性に適合させて接着性およびコンポジット総合特性を向上させることができる。また、集束性、耐屈曲性や耐擦過性を改良し、高次加工工程において、毛羽、糸切れの発生を抑制しており、いわゆる糊剤、集束剤として高次加工性を向上させることもできる。

　サイジング剤付着量は、強化繊維のみの質量に対して、０．０１質量％以上１０質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上５質量％以下がより好ましく、０．１質量％以上２質量％以下付与することがさらに好ましい。サイジング剤付着量を上記好ましい範囲とすると接着性向上効果が十分で、一方、マトリックス樹脂の物性低下もない。

　また、サイジング剤には、ビスフェノール型エポキシ化合物、直鎖状低分子量エポキシ化合物、ポリエチレングリコール、ポリウレタン、ポリエステル、乳化剤あるいは界面活性剤など他の成分を粘度調整、耐擦過性向上、耐毛羽性向上、集束性向上、高次加工性向上等の目的で加えてもよい。

　サイジング剤の付与手段としては特に限定されるものではないが、例えばローラを介してサイジング液に浸漬する方法、サイジング液の付着したローラに接する方法、サイジング液を霧状にして吹き付ける方法などがある。また、バッチ式、連続式いずれでもよいが、生産性がよくバラツキが小さくできる連続式が好ましい。この際、強化繊維に対するサイジング剤有効成分の付着量が適正範囲内で均一に付着するように、サイジング液濃度、温度、糸条張力などをコントロールすることが好ましい。また、サイジング剤付与時に強化繊維を超音波で加振させることはより好ましい。

　乾燥温度と乾燥時間は化合物の付着量によって調整すべきであるが、サイジング剤の付与に用いる溶媒の完全な除去、乾燥に要する時間を短くし、一方、サイジング剤の熱劣化を防止し、サイジング処理された炭素繊維で形成された強化繊維束が固くなって束の拡がり性が悪化するのを防止する観点から、乾燥温度は、１５０℃以上３５０℃以下であることがこのましく、１８０℃以上２５０℃以下であることがより好ましい。

　サイジング剤に使用する溶媒は、水、メタノール、エタノール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトン等が挙げられるが、取扱が容易で防災の観点から水が好ましい。従って、水に不溶、若しくは難溶の化合物をサイジング剤として用いる場合には、乳化剤、界面活性剤を添加し、水分散して用いるのが良い。具体的には、乳化剤、界面活性剤としては、スチレン－無水マレイン酸共重合体、オレフィン－無水マレイン酸共重合体、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、ポリアクリル酸ソーダ等のアニオン系乳化剤、ポリエチレンイミン、ポリビニルイミダゾリン等のカチオン系乳化剤、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレンエーテルエステル共重合体、ソルビタンエステルエチルオキサイド付加物等のノニオン系乳化剤等を用いることができるが、相互作用の小さいノニオン系乳化剤が多官能化合物の接着性効果を阻害しにくく好ましい。

　（Ｃ）炭素繊維の配合量は、（Ａ）ポリプロピレン樹脂と（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂の合計１００重量部に対し、８～７０重量部とするものである。好ましくは１０～６０重量部、より好ましくは１５～５０重量部である。（Ｃ）炭素繊維が８重量部未満では成形品の力学特性が不十分となる場合があり、７０重量部を越えると射出成形などの成形加工の際に流動性が低下したり、成形品の表面品位が低下する場合がある。

　本発明に用いられる（Ｄ）臭素系難燃剤としては公知のものを用いることができる。代表的なものとして例えば、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノールＳ、１，２－ビス（２’，３’，４’，５’，６’－ペンタブロモフェニル）エタン、１，２－ビス（２，４，６－トリブロモフェノキシ）エタン、２，４，６－トリス（２，４，６－トリブロモフェノキシ）－１，３，５－トリアジン、２，６－ジブロモフェノール、２，４－ジブロモフェノール、臭素化ポリスチレン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、ヘキサブロモシクロドデカン、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモベンジルアクリレート、２，２－ビス［４’（２’’，３’’－ジブロモプロポキシ）－，３’，５’－ジブロモフェニル］－プロパン、ビス（３，５－ジブロモ，４－ジブロモプロポキシフェニル）スルホン、トリス（２，３－ジブロモプロピル）イソシアヌレートなどが挙げられる。これらは単独で用いても、２種以上併用しても良い。

　（Ｄ）臭素系難燃剤の配合量は、（Ａ）ポリプロピレン樹脂と（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂の合計１００重量部に対し、０．４～２５重量部とするものである。好ましくは５～１５重量部である。（Ｄ）臭素系難燃剤が０．４重量部未満では十分な難燃効果が得られない場合があり、２５重量部を越えると力学特性が低下したり、成形品の比重の増加や成形品表面から難燃剤がブリードアウトする場合がある。

　本発明に用いられる（Ｅ）酸化アンチモン化合物としては公知のものを用いることができる。代表的なものとして例えば、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、ピロアンチモン酸ナトリウム、三塩化アンチモン、三硫化アンチモン、オキシ塩化アンチモン、二塩化アンチモンパークロロペンタンおよびアンチモン酸カリウムなどを挙げることができ、特に三酸化アンチモン、五酸化アンチモンが好ましい。これらは単独で用いても、２種以上併用しても良い。

　（Ｅ）酸化アンチモン化合物の配合量は、（Ａ）ポリプロピレン樹脂と（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂の合計１００重量部に対し、０．２～１２．５重量部とするものである。好ましくは２．５～７．５重量部である。（Ｅ）酸化アンチモン化合物が０．２重量部未満では十分な難燃効果が得られない場合があり、１２．５重量部を越えると力学特性が低下したり、成形品の比重が増加する場合がある。

　本発明に用いられる（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤とは、下記構造式（１）で示される構造を化合物内に有するヒンダードアミン系光安定剤を指し、代表的なものとして、例えば、BASFジャパン（株）製Tinuvin 123、Tinuvin 152、Tinuvin NOR 371 ＦＦ、Tinuvin XT850 FF、Tinuvin XT855 FF、Flamestab NOR 116 FF、（株）ADEKA製アデカスタブLA-81などが挙げられる。これらは単独で用いても、２種以上併用しても良い。

（式中Ｒ^１は水素以外の任意の構造、Ｒ^２はアルキル基、シクロアルキル基、アルキルカルボニル基、シクロアルキルカルボニル基の内、少なくとも１つの構造を含む。好ましいＲ^２の炭素数は５～１２である。）
　アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤は、酸素、紫外線などにより酸化され、ニトロオキサイドラジカルを生成し、ポリプロピレン樹脂中に生成したアルキルラジカルを捕獲し、アミノエーテル（－ＮＯＲ）の構造をとり、さらにアルキルラジカルおよび過酸化物ラジカルを捕獲することで耐候性を保持する。

　また樹脂組成物の燃焼のプロセスにおいて、可燃性ガスの発生をもたらす熱分解は活性ラジカルが関与する連鎖反応であることが知られている。ここで、アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤から燃焼時に上記のようなニトロオキサイドラジカルが発生し、これが活性ラジカルを捕捉・低活性化し、難燃性を発現する。この際の難燃性は臭素系難燃剤と併用によって、相乗的に向上する。かかる機構が発現する原因は必ずしも明らかではないが、アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤由来のニトロオキサイドラジカルが、臭素系難燃剤のラジカルトラップ効果を促進し、酸化アンチモン化合物のような、いわゆる難燃助剤と同等の働きをするためと推定している。

　一方、ＮＨまたはＮＲ（Ｒ：アルキル基）構造をもつ非アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤は、アミン系化合物であるため酸による攻撃があった際に中和反応を起こし耐候剤としての効果が低下する。したがって、本発明のようにハロゲン系難燃剤を併用する場合、耐候性の向上効果が失われてしまうため好ましくない。同時に、構造上、ニトロオキサイドラジカル生成に時間がかかるものがあり、ポリプロピレン樹脂中において過酸化物ラジカルを捕獲できない場合があるため、好ましくない。

　（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤の配合量は、（Ａ）ポリプロピレン樹脂と（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂の合計１００重量部に対し、０．０５～２重量部とするものである。（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤が０．０５重量部未満では十分な耐候性が得られず、難燃剤との相乗効果も発揮されない場合があり、難燃性が不足することがある。２重量部を越えると、成形品の力学特性が低下したり、光安定剤自身が分解ガスの発生源となり、難燃性を低下する場合がある。

　本発明において上記成分（Ａ）～（Ｆ）に加え、さらに（Ｇ）紫外線吸収剤を加えるのが、アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤との組み合わせによって耐候性、および難燃性の向上において相乗効果が期待できるため、好ましい。本発明において紫外線吸収剤には公知のものを用いることができ、例えばベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、トリアジン系、ベンゾフェノン系、シュウ酸アニリド系などが挙げられる。

　上記成分（Ａ）～（Ｆ）に加えて（Ｇ）紫外線吸収剤を配合する場合、（Ａ）ポリプロピレン樹脂と（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂の合計１００重量部に対し、０．０５～２重量部が好ましい。（Ｇ）紫外線吸収剤がこの好ましい範囲であると力学特性の低下はなく難燃性も低下しない。

　また、本発明における炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の充填材や添加剤を含有しても良い。これらの例としては、無機充填材、導電性付与剤、結晶核剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、顔料、染料、発泡剤、制泡剤、あるいは、カップリング剤が挙げられる。

　本発明において、炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物の成形材料の形態としては、ペレット、スタンパブルシート、プリプレグ、ＳＭＣ、ＢＭＣ等を使用することができるが、最も望ましい成形材料は、射出成形に用いられるペレットである。前記ペレットは、一般的には、所望量の樹脂とフィラーや繊維のチョップド糸または連続繊維とを押出機中で混練し、押出、ペレタイズすることによって得られたものを指す。特に炭素繊維を用いた場合、前述のペレットは、ペレットの長手方向の長さよりペレット中の繊維長さの方が短くなるが、本発明におけるペレットには長繊維ペレットも含まれ、好ましく使用することができる。

　かかる長繊維ペレットとは、特公昭６３－３７６９４号公報に示されるような、繊維がペレットの長手方向に、ほぼ平行に配列し、ペレット中の繊維長さが、ペレット長さと同一またはそれ以上であるものを指す。該長繊維ペレットの長さは、長手方向において１～５０ｍｍが好ましく、より好ましくは３～２０ｍｍが良い。
また前記長繊維ペレットにおいて、樹脂は繊維束中に含浸されていても、繊維束に被覆されていてもよい。特に樹脂が被覆された長繊維ペレットの場合、繊維束には被覆されたものと同じか、あるいは被覆された樹脂よりも低粘度（または低分子量）の樹脂が、予め含浸されていてもよい。

　繊維束に含浸、あるいは被覆する樹脂の量については、繊維束１００重量部に対して、樹脂が５０～１，９００重量部が好ましく、より好ましくは１５０～９００重量部である。

　また、低粘度（または低分子量）の樹脂を併用する場合、低粘度（または低分子量）の樹脂の量は炭素繊維１００重量部に対して１０～４０重量部が好ましい。

　上記長繊維ペレットを成形に用いた場合、ペレットの長手方向の長さよりペレット中の繊維長さの方が短いペレットに比べて、成形品中での繊維長が長くなり、力学特性に優れるため、より好ましく用いられる。

　そこで本発明において、上記成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ）を溶融混練してなるペレット、もしくは、該溶融混練してなるペレットにさらに上記成分（Ｇ）を配合してなるペレットと、上記成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を含む長繊維ペレットをドライブレンドした成形材料とするのが取り扱い性、組成変更の容易さの観点から好ましい。ここで本発明においてドライブレンドとは、溶融混練とは異なり、上記溶融混練したペレットと、長繊維ペレットを攪拌・混合し、実質的に均一なペレットとすることを指す。

　また本発明において、上記成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ）を溶融混練したポリプロピレン樹脂組成物にて上記成分（Ｃ）を被覆した成形材料とするのが好ましい。これはすなわち、上記長繊維ペレットにおいて、炭素繊維を被覆する樹脂が上記成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ）を溶融混練したポリプロピレン樹脂組成物、または、さらに上記成分（Ｇ）を溶融混練したポリプロピレン樹脂組成物であるものであり、連続的に生産することができるため生産性や取り扱い性に優れ、さらに炭素繊維周囲の樹脂組成物の均一性が高いことから好ましい。

　本発明における炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物、および成形材料の成形方法としては射出成形や、プレス成形、トランスファー成形、およびこれらの組合せ等が挙げられるが、成形効率に優れるといった観点から射出成形が好ましく使用される。

　成形品としては、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。強化繊維に導電性を有する炭素繊維を使用しているため、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。

　以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定するものではない。

　（１）曲げ試験
　ＩＳＯ　１７８に準拠し、３点曲げ試験冶具（圧子半径５ｍｍ）を用いて支点距離を６４ｍｍに設定し、試験速度２ｍｍ／ｍｉｎの試験条件にて曲げ強度を測定した。試験機として、“インストロン（登録商標）”万能試験機５５６６型（インストロン社製）を用いた。

　（２）シャルピー衝撃試験
　ISO 179に準拠し、ノッチ加工付きシャルピー衝撃試験を試験温度２３℃の条件下で行った。シャルピー試験機はCEAST社製 RESIL25を用いた。試験片寸法は、厚み４ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ８０ｍｍの試験片を用いた。温度調整はタバイ製 PU-1K型恒温器を用いて、恒温器内で４０ｍｉｎ以上静置して温度一定にした後、試験を行った。

　（３）難燃性
　FMVSS No.302延焼試験に準拠し、寸法１００ｍｍ×１５０ｍｍ×３ｍｍｔの角板を用いて、高さ３８ｍｍのガスバーナー炎を角板の端部に着火するまで接炎し、端部から標線に至るまでの間の自己消火性を測定した。
以下の基準に基づき判定を行い、ａ、ｂ、ｃを合格とした。

　ａ：接炎着火後、３０秒以内に自己消火。

　ｂ：接炎着火後、３０秒～３分以内に自己消火。

　ｃ：接炎着火後、３～７分以内に自己消火。

　ｆ：自己消火せず、または着火後７分以内に標線まで延焼。

　（４）耐候性
　紫外線ロングライフフェードメーター（スガ試験機械（株）製）を用いて、83℃、水スプレーサイクルなしの条件下、寸法１００ｍｍ×１００ｍｍ×３ｍｍｔの角板に光照射した。光照射時間が５００時間を経過した際の試験片表面をデジタルマイクロスコープ（キーエンス（株）製、型式VHX-900）で観察し、表面の状態で耐候性を測定した。

　以下の基準に基づき判定を行い、ａ、ｂ、ｃを合格とした。

　ａ：クラック、表面荒れなし。

　ｂ：計数可能な量のクラックが発生しているものの、表面の触感に平滑性が保たれている。

　　　ｃ：試験片表面全面に渡って微小なクラックが生じており、表面の触感にざらつきがある。炭素繊維は露出していない。

　ｆ：試験片表面全体に無数のクラックが生じ、表面の炭素繊維が露出している。

　（参考例）炭素繊維の作製
　ポリアクリロニトリルを主成分とする共重合体から紡糸、焼成処理、表面酸化処理を行い、総単糸数２４，０００本、単繊維径７μｍ、単位長さ当たりの質量１．６ｇ／ｍ、比重１．８ｇ／ｃｍ^３、表面酸素濃度［Ｏ／Ｃ］０．０６の連続炭素繊維を得た。この連続炭素繊維のストランド引張強度は４，８８０ＭＰａ、ストランド引張弾性率は２２５ＧＰａであった。続いて、多官能性化合物としてポリグリセロールポリグリシジルエーテルを２重量％になるように水に溶解、または分散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にサイジング剤を付与し、２３０℃で乾燥を行った。こうして得られた炭素繊維のサイジング剤付着量は１．０重量％であった。

　（実施例１）
　JSW製TEX-30α型２軸押出機（スクリュー直径３０ｍｍ、ダイス直径５ｍｍ、バレル温度２２０℃、スクリュー回転数１５０ｒｐｍ）を使用し、（Ａ）ポリプロピレン樹脂（プライムポリマー（株）製プライムポリプロJ105G樹脂）と（Ｂ）マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂（三井化学（株）製アドマーQE840）を重量比（Ａ）／（Ｂ）＝８５／１５でペレットブレンドしたもの、（Ｄ）臭素系難燃剤（丸菱油化工業（株）製ノンネンPR-2）、（Ｅ）三酸化アンチモン（昭和化学（株）製）、（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤（BASFジャパン（株）製Tinuvin 123）をメインホッパーから供給し、下流の真空ベントより脱気を行いながら、溶融樹脂をダイス口から吐出し、得られたストランドを冷却後、カッターで切断して溶融混練ペレットを得た。

　また、単軸押出機の吐出先端部に溶融樹脂の被覆ダイス口を設置した長繊維強化樹脂ペレット製造装置を使用し、押出機シリンダー温度を２２０℃に設定し、（Ａ）ポリプロピレン樹脂（プライムポリマー（株）製プライムポリプロJ105G樹脂）と（Ｂ）マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂（三井化学（株）製アドマーQE840）を重量比（Ａ）／（Ｂ）＝８５／１５でペレットブレンドしてメインホッパーから供給し、スクリュー回転数２００ｒｐｍで溶融させ、参考例から得られた（Ｃ）炭素繊維を、溶融樹脂を吐出するダイス口（直径３ｍｍ）へ供給して、樹脂を被覆したストランドを冷却後、ペレタイザーでペレット長１０ｍｍ長さに切断して長繊維ペレットとした。

　こうして得られた上記溶融混練ペレットと上記長繊維ペレットを、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）の組成が下記の通りになるよう、ドライブレンドして成形材料を得た。

　（Ｃ）炭素繊維　３０重量部
　（Ｄ）臭素系難燃剤　５重量部
　（Ｅ）酸化アンチモン化合物　２．５重量部
　（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤　０．３重量部
　次に得られたドライブレンドした成形材料を、住友重機械工業社製SE75DUZ-C250型射出成形機を用いて、射出時間：１０秒、保圧力：成形下限圧＋１０ＭＰａ、保圧時間：１０秒、シリンダー温度：２３０℃、金型温度：６０℃で特性評価用試験片（成形品）を成形した。得られた試験片は、温度２３℃、５０％ＲＨに調整された恒温恒湿室に２４時間放置後に特性評価試験に供した。次に、得られた特性評価用試験片（成形品）を上記（１）～（４）に示した射出成形品評価方法に従い評価した。評価結果をまとめて表１に示した。

　（実施例２）
　単軸押出機の吐出先端部に溶融樹脂の被覆ダイス口を設置した長繊維強化樹脂ペレット製造装置を使用し、押出機シリンダー温度を２２０℃に設定し、（Ａ）ポリプロピレン樹脂（プライムポリマー（株）製プライムポリプロJ105G樹脂）と（Ｂ）マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂（三井化学（株）製アドマーＱＥ８４０）を重量比（Ａ）／（Ｂ）＝８５／１５でペレットブレンドしたもの、（Ｄ）臭素系難燃剤（丸菱油化工業（株）製ノンネンPR-2）、（Ｅ）三酸化アンチモン（昭和化学（株）製）、（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤（BASFジャパン（株）製Tinuvin 123）をメインホッパーから供給し、スクリュー回転数２００ｒｐｍで溶融させ、参考例から得られた（Ｃ）炭素繊維を、溶融樹脂を吐出するダイス口（直径３ｍｍ）へ供給して、樹脂を被覆したストランドを冷却後、ペレタイザーでペレット長１０ｍｍ長さに切断して長繊維ペレットとして成形材料を得た。この際、下記成形材料について、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）の組成が下記の通りになるよう、各成分の供給量を調整した。

　（Ｃ）炭素繊維　３０重量部
　（Ｄ）臭素系難燃剤　５重量部
　（Ｅ）酸化アンチモン化合物　２．５重量部
　（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤　０．３重量部
　次に得られた長繊維ペレット状の成形材料を、住友重機械工業社製SE75DUZ-C250型射出成形機を用いて、射出時間：１０秒、保圧力：成形下限圧＋１０ＭＰａ、保圧時間：１０秒、シリンダー温度：２３０℃、金型温度：６０℃で特性評価用試験片（成形品）を成形した。得られた試験片は、温度２３℃、５０％ＲＨに調整された恒温恒湿室に２４時間放置後に特性評価試験に供した。次に、得られた特性評価用試験片（成形品）を上記（１）～（４）に示した射出成形品評価方法に従い評価した。評価結果をまとめて表１に示した。

　（実施例３）
　溶融混練ペレットと長繊維ペレットをドライブレンドする際に、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、（Ｃ）炭素繊維の組成が６０重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表１に示した。

　（実施例４）
　溶融混練ペレットと長繊維ペレットをドライブレンドする際に、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、（Ｄ）臭素系難燃剤の組成が２重量部、（Ｅ）三酸化アンチモンが１重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表１に示した。

　（実施例５）
　溶融混練ペレットと長繊維ペレットをドライブレンドする際に、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、（Ｄ）臭素系難燃剤の組成が２０重量部、（Ｅ）三酸化アンチモンが１０重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表１に示した。

　（実施例６）
　溶融混練ペレットと長繊維ペレットをドライブレンドする際に、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤の組成が０．０５重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表１に示した。

　（実施例７）
　溶融混練ペレットと長繊維ペレットをドライブレンドする際に、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤の組成が１．５重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表１に示した。

　（実施例８）
　溶融混練ペレット、および長繊維ペレットに含まれる成分（Ａ）と（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が９５／５であること以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表１に示した。

　（実施例９）
　溶融混練ペレット、および長繊維ペレットに含まれる成分（Ａ）と（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が７５／２５であること以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表１に示した。

　（実施例１０）
　溶融混練ペレットを作製する際に、さらに（Ｇ）ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（BASFジャパン（株）製Tinuvin 326）を配合し、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、（Ｇ）ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の組成が０．３重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表１に示した。

　（実施例１１）
　溶融混練ペレットと長繊維ペレットをドライブレンドする際に、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、（Ｄ）臭素系難燃剤の組成が０．５重量部、（Ｅ）三酸化アンチモンが０．２５重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表１に示した。

　（実施例１２）
　溶融混練ペレットを作製する際に、さらに（Ｇ）ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（BASFジャパン（株）製Tinuvin 326）を配合し、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、（Ｇ）ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の組成が２重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表１に示した。

　（比較例１）
　溶融混練ペレットを作製する際に、（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤を配合しない以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表２に示した。

　（比較例２）
　溶融混練ペレットと長繊維ペレットをドライブレンドする際に、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤の組成が３重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表２に示した。

　（比較例３）
　溶融混練ペレットを作製する際に、（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤に代わって非アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤（BASFジャパン（株）製Chimassorb 2020 FDL）を配合し、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、非アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤の組成が０．３重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表２に示した。

　（比較例４）
　溶融混練ペレットを作製する際に、（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤
に代わってベンゾエート系光安定剤（BASFジャパン（株）製Tinuvin 120）を配合し、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、非アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤の組成が０．３重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表２に示した。

　（比較例５）
　溶融混練ペレット、および長繊維ペレットに含まれる成分（Ａ）と（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が１００／０であること以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表２に示した。

　（比較例６）
　溶融混練ペレット、および長繊維ペレットに含まれる成分（Ａ）と（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が０／１００であること以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表２に示した。

　（比較例７）
　溶融混練ペレットを作製する際に、（Ｄ）臭素系難燃剤と（Ｅ）酸化アンチモン化合物に代わってリン系難燃剤（ADEKA（株）製FP-600）を配合し、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、リン系難燃剤の組成が５重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表２に示した。

　（比較例８）
　　溶融混練ペレットを作製する際に、（Ｄ）臭素系難燃剤と（Ｅ）酸化アンチモン化合物に代わってリン系難燃剤（ADEKA（株）製FP-600）を配合し、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、リン系難燃剤の組成が３０重量部となるようにドライブレンドした以外は実施例１と同様にして成形評価を行った。評価結果をまとめて表２に示した。

　なお、表１および表２中、「ＮＯＲ型」はアミノエーテル型を、「非ＮＯＲ型」は非アミノエーテル型を表す。

　本発明の炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物、成形材料、および成形品は、良好な難燃性と耐候性を有すると共に、優れた曲げ特性や耐衝撃特性などの力学特性を兼ね備えるため、電気・電子機器、ＯＡ機器、家電機器、または自動車の部品、内部部材および筐体などの各種部品・部材に極めて有用である。

Claims

（Ａ）ポリプロピレン樹脂と（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂の合計１００重量部に対し、下記成分（Ｃ）～（Ｆ）を配合してなる炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物。
　（Ｃ）炭素繊維　８～７０重量部
　（Ｄ）臭素系難燃剤　０．４～２５重量部
　（Ｅ）酸化アンチモン化合物　０．２～１２．５重量部
　（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤　０．０５～２重量部
上記成分（Ａ）と上記成分（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が９５／５～７５／２５である請求項１に記載の炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物。
さらに（Ｇ）紫外線吸収剤を、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対し、０．０５～２重量部配合してなる請求項１または２に記載の炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物。
（Ａ）ポリプロピレン樹脂、（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂、（Ｄ）臭素系難燃剤、（Ｅ）酸化アンチモン化合物および（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤を溶融混練したペレットならびに、（Ａ）ポリプロピレン樹脂、（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂および（Ｃ）炭素繊維を含む長繊維ペレットをドライブレンドした成形材料であって、ドライブレンド後の成形材料中の成分（Ｃ）～（Ｆ）の含有量が、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対し、次の範囲である成形材料。
　（Ｃ）炭素繊維　８～７０重量部
　（Ｄ）臭素系難燃剤　０．４～２５重量部
　（Ｅ）酸化アンチモン化合物　０．２～１２．５重量部
　（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤　０．０５～２重量部
上記成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ）を溶融混練し、さらに（Ｇ）紫外線吸収剤を配合したペレットならびに、上記成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を含む長繊維ペレットとをドライブレンドした成形材料であって、ドライブレンド後の成形材料中の成分（Ｇ）の含有量が、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対し、０．０５～２重量部の範囲である請求項４に記載の成形材料。
（Ａ）ポリプロピレン樹脂、（Ｂ）変性ポリプロピレン樹脂、（Ｄ）臭素系難燃剤、（Ｅ）酸化アンチモン化合物および（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤を溶融混練したポリプロピレン樹脂組成物にて（Ｃ）炭素繊維を被覆した成形材料であって、被覆後の成形材料中の成分（Ｃ）～（Ｆ）の含有量が、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対し、上記成分（Ｃ）～（Ｆ）が次の範囲である成形材料。
　（Ｃ）炭素繊維　８～７０重量部
　（Ｄ）臭素系難燃剤　０．４～２５重量部
　（Ｅ）酸化アンチモン化合物　０．２～１２．５重量部
　（Ｆ）アミノエーテル型ヒンダードアミン系光安定剤　０．０５～２重量部
上記成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ）を溶融混練し、さらに（Ｇ）紫外線吸収剤を配合したポリプロピレン樹脂組成物にて（Ｃ）炭素繊維を被覆した成形材料であって、被覆後の成形材料中の成分（Ｇ）の含有量が、上記成分（Ａ）と（Ｂ）の合計１００重量部に対し、０．０５～２重量部の範囲である請求項６に記載の成形材料。
請求項４～７のいずれかに記載の成形材料を成形してなる成形品。