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JP7587458B2 - Fiber-reinforced resin composition, laminate and molded body - Google Patents
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JP7587458B2 - Fiber-reinforced resin composition, laminate and molded body - Google Patents

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Description

本発明は、繊維強化樹脂組成物、積層体および成形体に関する。 The present invention relates to a fiber-reinforced resin composition, a laminate, and a molded body.

一方向に配向して配列された複数の強化繊維と、上記強化繊維に含浸された樹脂組成物(マトリクス樹脂)と、を含む薄膜状の繊維強化樹脂(以下、単に「Uni-Direction (UD)シート」ともいう。)が知られている。このUDシートは、金属よりも軽量であり、一方で機械的強度が高いため、樹脂成形体の表面を被覆する補強材などとしての用途が検討されている。また、一方向に配向して配列された複数の強化繊維と、上記強化繊維に含浸された樹脂組成物(マトリクス樹脂)と、を含むペレット状の樹脂組成物(Long Fiber Thermoplastics:LFT)も、各種用途への使用が検討されている。 A thin-film fiber-reinforced resin (hereinafter simply referred to as "Uni-Direction (UD) sheet") is known, which contains multiple reinforcing fibers oriented in one direction and a resin composition (matrix resin) impregnated into the reinforcing fibers. This UD sheet is lighter than metal and has high mechanical strength, so its use as a reinforcing material for covering the surface of a resin molded body is being considered. In addition, a pellet-shaped resin composition (Long Fiber Thermoplastics: LFT) containing multiple reinforcing fibers oriented in one direction and a resin composition (matrix resin) impregnated into the reinforcing fibers is also being considered for use in various applications.

特許文献1には、ジアミン成分としてテレフタル酸またはイソフタル酸に由来する成分単位を有する半結晶性ポリアミドを、互いに平行にアラインメントされた、あるいは織り込んだ炭素繊維の間に拡散させた、熱可塑性複合材料が記載されている。特許文献1によれば、上記熱可塑性複合材料は、ひびが生じにくいとされている。 Patent Document 1 describes a thermoplastic composite material in which a semi-crystalline polyamide having a component unit derived from terephthalic acid or isophthalic acid as a diamine component is dispersed between carbon fibers aligned parallel to each other or woven together. According to Patent Document 1, the above-mentioned thermoplastic composite material is said to be less susceptible to cracking.

特表2020-512453号公報Special Publication No. 2020-512453

特許文献1には、炭素繊維に半結晶性ポリアミド樹脂を含浸させた複合材料が記載されている。しかし、本発明者らの知見によると、特許文献1に記載の複合材料を複数層に積層して融着させた積層体は、層間せん断強度に劣る、という問題があった。 Patent Document 1 describes a composite material in which carbon fibers are impregnated with a semi-crystalline polyamide resin. However, according to the findings of the present inventors, a laminate in which multiple layers of the composite material described in Patent Document 1 are laminated and fused together has a problem in that it has poor interlaminar shear strength.

上記問題に鑑み、本発明は、強化線維にポリアミド樹脂を含浸させてなり、かつ複数層に積層して融着させた積層体の層間せん断強度を高めることもできる、繊維強化樹脂組成物、これを積層してなる積層体、およびこれを成形してなる成形体を提供することをその目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to provide a fiber-reinforced resin composition that is made by impregnating reinforcing fibers with a polyamide resin and that can also increase the interlaminar shear strength of a laminate that is laminated and fused in multiple layers, a laminate obtained by laminating the composition, and a molded article obtained by molding the composition.

上記の課題を解決するための本発明の一態様に関する繊維強化樹脂組成物は、配列された複数の強化繊維と、結晶性半芳香族ポリアミド樹脂(A)と、非晶性半芳香族ポリアミド樹脂(B)、有機系滑剤、および分子内にカルボキシ基を有する化合物を含む粘度調整剤、からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤と、を含む。 A fiber-reinforced resin composition according to one aspect of the present invention for solving the above problems includes a plurality of arranged reinforcing fibers, and at least one additive selected from the group consisting of a crystalline semi-aromatic polyamide resin (A), an amorphous semi-aromatic polyamide resin (B), an organic lubricant, and a viscosity modifier containing a compound having a carboxy group in the molecule.

上記の課題を解決するための本発明の一態様に関する積層体は、前記繊維強化樹脂組成物を積層し、互いに溶着させてなる。 The laminate according to one aspect of the present invention, which aims to solve the above problems, is formed by laminating the fiber-reinforced resin composition and welding them together.

上記の課題を解決するための本発明の一態様に関する成形体は、前記繊維強化樹脂組成物を成形してなる。 The molded article according to one aspect of the present invention, which is intended to solve the above problems, is produced by molding the fiber-reinforced resin composition.

本発明によれば、強化線維にポリアミド樹脂を含浸させてなり、かつ複数層に積層して融着させた積層体の層間せん断強度を高めることもできる、繊維強化樹脂組成物、これを積層してなる積層体、およびこれを成形してなる成形体が提供される。 The present invention provides a fiber-reinforced resin composition that is made by impregnating reinforcing fibers with a polyamide resin and that can increase the interlaminar shear strength of a laminate that is laminated and fused in multiple layers, a laminate obtained by laminating the composition, and a molded article obtained by molding the composition.

本明細書に段階的に記載されている数値範囲について、ある数値範囲で記載された上限値または下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値または下限値にそれぞれ置き換えてもよい。また、本明細書に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値または下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。 For the numerical ranges described in this specification in stages, the upper or lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper or lower limit value of another numerical range described in stages. Also, in the numerical ranges described in this specification, the upper or lower limit value described in one numerical range may be replaced with a value shown in the examples.

本明細書において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する該複数の物質の合計量を意味する。 In this specification, when the amount of each component in a composition contains multiple substances corresponding to each component, the amount refers to the total amount of the multiple substances present in the composition, unless otherwise specified.

本発明者らは、特許文献1に記載の複合材料が層間せん断強度に劣る理由を種々研究した結果、上記複合材料では、炭素繊維へのポリアミド樹脂の含浸性が低く、複合材料中にポリアミド樹脂が十分に含浸されないことを見出した。そのため、積層して融着させようとしても、層間のポリアミド樹脂同士が十分に融合せず、このために層間せん断強度が低いと考えられる。上記知見に基づき、本発明者らは、ポリアミド樹脂の流動性を高めて繊維強化樹脂組成物中にポリアミド樹脂を十分に含浸させ、これによって、上記繊維強化樹脂組成物を積層して互いに融着させてなる積層体の層間せん断強度を高める方法を鋭意検討した結果、本発明に想到した。 The present inventors have conducted various studies to determine why the composite material described in Patent Document 1 has poor interlaminar shear strength, and have found that the polyamide resin does not sufficiently impregnate the carbon fibers in the composite material. Therefore, even if the composite material is laminated and fused, the polyamide resin between the layers does not fuse sufficiently, which is thought to result in low interlaminar shear strength. Based on the above findings, the present inventors have conducted extensive research into a method for increasing the fluidity of the polyamide resin to sufficiently impregnate the fiber-reinforced resin composition with the polyamide resin, thereby increasing the interlaminar shear strength of a laminate formed by laminating and fusing the fiber-reinforced resin compositions, and have arrived at the present invention.

本発明の一実施形態は、配列された複数の強化繊維と、結晶性半芳香族ポリアミド樹脂と、非晶性半芳香族ポリアミド樹脂、有機系滑剤、および分子内にカルボキシ基を有する化合物を含む粘度調整剤、からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤と、を含む、繊維強化樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ともいう。)に関する。典型的には、上記樹脂組成物は、上記強化線維と、上記強化線維に含浸されるマトリクス樹脂としての、結晶性半芳香族ポリアミド樹脂および上記添加剤と、を含む。 One embodiment of the present invention relates to a fiber-reinforced resin composition (hereinafter, also simply referred to as a "resin composition") that includes a plurality of arranged reinforcing fibers, a crystalline semi-aromatic polyamide resin, and at least one additive selected from the group consisting of an amorphous semi-aromatic polyamide resin, an organic lubricant, and a viscosity modifier containing a compound having a carboxy group in the molecule. Typically, the resin composition includes the reinforcing fibers, a crystalline semi-aromatic polyamide resin as a matrix resin impregnated into the reinforcing fibers, and the additive.

[強化繊維]
上記強化繊維の材料は、特に限定されない。たとえば、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、および金属繊維などを、上記強化繊維として用いることができる。これらのうち、力学特性に優れ、かつ成形品をより軽量化できる点から、炭素繊維が好ましい。上記炭素繊維の例には、PAN系の炭素繊維、ピッチ系の炭素繊維およびレーヨン系の炭素繊維が含まれる。これらのうち、強度と弾性率とのバランスに優れることから、PAN系の炭素長繊が好ましい。
[Reinforced fiber]
The material of the reinforcing fiber is not particularly limited. For example, carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber, boron fiber, metal fiber, etc. can be used as the reinforcing fiber. Among these, carbon fiber is preferred because it has excellent mechanical properties and can reduce the weight of the molded product. Examples of the carbon fiber include PAN-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, and rayon-based carbon fiber. Among these, PAN-based carbon long fiber is preferred because it has an excellent balance between strength and elastic modulus.

上記炭素繊維は、X線光電子分光法により測定される炭素繊維の表面の酸素(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以下であることが好ましく、0.08以上0.4以下であることがより好ましく、0.1以上0.3以下であることがさらに好ましい。上記表面酸素濃度比が0.05以上であると、炭素繊維表 面に十分な量の官能基を確保して、マトリクス樹脂との接着性をより高めることができる。上記表面酸素濃度比が0.5以下であると、炭素繊維の取扱い性および生産性に優れる。上記表面酸素濃度比[O/C]は、国際公開第2017/183672号に記載の方法により測定できる。上記表面酸素濃度比[O/C]は、電解酸化処理、薬液酸化処理および気相酸化処理などを含む公知の方法により制御できるが、電解酸化処理による制御が好ましい。 The carbon fiber preferably has a surface oxygen concentration ratio [O/C], which is the ratio of the number of oxygen (O) and carbon (C) atoms on the surface of the carbon fiber measured by X-ray photoelectron spectroscopy, of 0.05 or more and 0.5 or less, more preferably 0.08 or more and 0.4 or less, and even more preferably 0.1 or more and 0.3 or less. When the surface oxygen concentration ratio is 0.05 or more, a sufficient amount of functional groups can be secured on the carbon fiber surface, and the adhesion to the matrix resin can be further improved. When the surface oxygen concentration ratio is 0.5 or less, the carbon fiber has excellent handleability and productivity. The surface oxygen concentration ratio [O/C] can be measured by the method described in International Publication No. 2017/183672. The surface oxygen concentration ratio [O/C] can be controlled by known methods including electrolytic oxidation treatment, chemical oxidation treatment, and gas phase oxidation treatment, but control by electrolytic oxidation treatment is preferred.

上記強化繊維は、強化繊維による強度の向上効果を十分に高める観点からは、平均直径が1μm以上20μm以下であることが好ましく、3μm以上15μm以下であることがより好ましく、4μm以上10μm以下であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of fully enhancing the strength-improving effect of the reinforcing fibers, the average diameter of the reinforcing fibers is preferably 1 μm or more and 20 μm or less, more preferably 3 μm or more and 15 μm or less, and even more preferably 4 μm or more and 10 μm or less.

上記強化繊維の長さは、通常15mm以上である。上記強化繊維の長さの下限値は、20mm以上が好ましく、100mm以上がより好ましく、500mm以上がさらに好ましい。上記強化繊維の長さの上限値の最大値は、UDシートの長さの最大値と同じであることが好ましく、例えば50mである。通常、後述の樹脂成形体に用いられるUDシートは、UDシートを製造後に所望の長さに裁断されたものが用いられる。そのため、樹脂成形体が含むUDシートが含む強化繊維の長さは、上述の長さの最小値によりも小さくなることがあり得る。 The length of the reinforcing fibers is usually 15 mm or more. The lower limit of the length of the reinforcing fibers is preferably 20 mm or more, more preferably 100 mm or more, and even more preferably 500 mm or more. The maximum upper limit of the length of the reinforcing fibers is preferably the same as the maximum length of the UD sheet, for example 50 m. Usually, the UD sheet used in the resin molded product described below is a UD sheet that is cut to the desired length after production. Therefore, the length of the reinforcing fibers contained in the UD sheet contained in the resin molded product may be smaller than the minimum length mentioned above.

上記強化繊維は、集束剤(サイズ剤)により集束された繊維束が開繊されたものであることが好ましい。上記繊維束の単糸数は特に制限されないが、通常は100本以上350,000本以下であり、1,000本以上250,000本以下であることが好ましく、5,000本以上220,000本以下であることがより好ましい。 The reinforcing fibers are preferably those formed by opening fiber bundles that have been bundled with a bundling agent (sizing agent). The number of single threads in the fiber bundle is not particularly limited, but is usually 100 to 350,000, preferably 1,000 to 250,000, and more preferably 5,000 to 220,000.

上記集束剤は、オレフィン系エマルション、ウレタン系エマルション、エポキシ系エマルション、およびナイロン系エマルションなどを含む公知の集束剤であれはよい。 The sizing agent may be any known sizing agent, including olefin-based emulsions, urethane-based emulsions, epoxy-based emulsions, nylon-based emulsions, etc.

上記強化繊維は、複数の強化繊維が配列されていればよく、一方向のみに配向して配列された強化繊維のみが繊維強化樹脂組成物に含まれていてもよいし、互いに異なる複数の方向に配列された強化繊維が繊維強化樹脂組成物に含まれていてもよい。複数の方向に配列された強化繊維が含まれるとき、これらの強化繊維は織り込まれていてもよい。 The reinforcing fibers may be arranged in a plurality of directions, and the fiber-reinforced resin composition may contain only reinforcing fibers arranged in one direction, or may contain reinforcing fibers arranged in multiple directions that are different from each other. When reinforcing fibers arranged in multiple directions are included, these reinforcing fibers may be woven.

[結晶性半芳香族ポリアミド樹脂(A)]
結晶性半芳香族ポリアミド樹脂(A)(以下、単に「ポリアミド樹脂(A)ともいう。」)は、結晶性を有する、半芳香族ポリアミド樹脂である。ポリアミド樹脂(A)は、繊維強化樹脂組成物や当該繊維強化樹脂組成物の積層体および成形物の引張強度およびヤング率などの機械的強度を高めることができる。
[Crystalline semi-aromatic polyamide resin (A)]
The crystalline semi-aromatic polyamide resin (A) (hereinafter, simply referred to as "polyamide resin (A)") is a semi-aromatic polyamide resin having crystallinity. The polyamide resin (A) can increase the mechanical strength, such as the tensile strength and Young's modulus, of a fiber-reinforced resin composition and a laminate and a molded product of the fiber-reinforced resin composition.

なお、本明細書において、ポリアミド樹脂が結晶性を有するとは、後述の測定方法により測定される融解熱量(ΔH)が20.0J/g以上であることを意味する。 In this specification, a polyamide resin having crystallinity means that the heat of fusion (ΔH) measured by the measurement method described below is 20.0 J/g or more.

本明細書において、半芳香族ポリアミド樹脂とは、芳香環を有する構造単位と、脂肪族鎖を有する構造単位とを含むポリアミド樹脂を意味する。ポリアミド樹脂(A)は、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)と、ジアミンから誘導される成分単位(Ab)とを含む構造であることが好ましい。このとき、ポリアミド樹脂の結晶性を高めるため、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)は、芳香族ジカルボン酸または脂環式ジカルボン酸から誘導される成分単位を含むことが好ましい。 In this specification, semi-aromatic polyamide resin means a polyamide resin containing a structural unit having an aromatic ring and a structural unit having an aliphatic chain. The polyamide resin (A) preferably has a structure containing a component unit (Aa) derived from a dicarboxylic acid and a component unit (Ab) derived from a diamine. In this case, in order to increase the crystallinity of the polyamide resin, the component unit (Aa) derived from a dicarboxylic acid preferably contains a component unit derived from an aromatic dicarboxylic acid or an alicyclic dicarboxylic acid.

(ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa))
より具体的には、本実施形態において、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)は、テレフタル酸、およびナフタレンジカルボン酸からなる群より選択される少なくとも一種から誘導される成分単位(Aa1)を含むことが好ましい。これらの成分単位(Aa1)は、たとえばイソフタル酸から誘導される成分単位とは異なり、ポリアミドの結晶性を高めることができる。中でも、結晶性が高く、耐熱性が高いポリアミド樹脂を得る観点などから、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)は、テレフタル酸から誘導される成分単位を含むことが好ましい。成分単位(Aa)がテレフタル酸から誘導される成分単位を含むと、層間せん断強度をより向上できる傾向にあるため、好ましい。
(Component unit (Aa) derived from dicarboxylic acid)
More specifically, in this embodiment, the component unit (Aa) derived from a dicarboxylic acid preferably includes a component unit (Aa1) derived from at least one selected from the group consisting of terephthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid. These component units (Aa1) can increase the crystallinity of polyamide, unlike, for example, component units derived from isophthalic acid. Among them, from the viewpoint of obtaining a polyamide resin with high crystallinity and high heat resistance, it is preferable that the component unit (Aa) derived from a dicarboxylic acid includes a component unit derived from terephthalic acid. When the component unit (Aa) includes a component unit derived from terephthalic acid, the interlaminar shear strength tends to be further improved, which is preferable.

これらの成分単位(Aa1)の含有量は、ポリアミド樹脂の結晶性を確保する観点から、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)の総モル数に対して20モル%より多く100モル%以下とすることが好ましい。ポリアミド樹脂の結晶性をより高める観点および繊維強化樹脂組成物の積層体の層間せん断強度をより向上させる観点から、これらの成分単位(Aa1)の含有量は、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)の総モル数に対して45モル%~100モル%が好ましく、50モル%~100モル%がより好ましく、60モル%~100モル%がさらに好ましく、80モル%~100モル%が特に好ましい。また、樹脂組成物の含浸性をより向上させる観点から、これらの成分単位(Aa1)の含有量は、25モル%~99モル%が好ましく、40モル%~80モル%がより好ましい。これらの成分単位は、ポリアミド樹脂(A)中に複数種類含有されていてもよい。 From the viewpoint of ensuring the crystallinity of the polyamide resin, the content of these component units (Aa1) is preferably more than 20 mol% and not more than 100 mol% based on the total number of moles of the component units (Aa) derived from dicarboxylic acid. From the viewpoint of further increasing the crystallinity of the polyamide resin and further improving the interlaminar shear strength of the laminate of the fiber-reinforced resin composition, the content of these component units (Aa1) is preferably 45 mol% to 100 mol%, more preferably 50 mol% to 100 mol%, even more preferably 60 mol% to 100 mol%, and particularly preferably 80 mol% to 100 mol% based on the total number of moles of the component units (Aa) derived from dicarboxylic acid. In addition, from the viewpoint of further improving the impregnation property of the resin composition, the content of these component units (Aa1) is preferably 25 mol% to 99 mol%, more preferably 40 mol% to 80 mol%. A plurality of types of these component units may be contained in the polyamide resin (A).

ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記成分単位(Aa1)以外の芳香族カルボン酸成分単位(Aa2)または脂肪族ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa3)を含んでいてもよい。 The component unit (Aa) derived from a dicarboxylic acid may contain an aromatic carboxylic acid component unit (Aa2) other than the component unit (Aa1) or a component unit (Aa3) derived from an aliphatic dicarboxylic acid, as long as the effects of the present invention are not impaired.

成分単位(Aa1)以外の芳香族ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa2)の例には、イソフタル酸、2-メチルテレフタル酸、オルトフタル酸、2-クロロテレフタル酸、2-メチルテレフタル酸、5-メチルイソフタル酸、フランジカルボン酸および5-ナトリウムスルホイソフタル酸から誘導される成分単位などが含まれる。これらの中でも、成分単位(Aa2)は、イソフタル酸から誘導される成分単位を含むことが好ましい。これらの成分単位は、ポリアミド樹脂(A)中に複数種類含有されていてもよい。成分単位(Aa2)は、樹脂組成物の含浸性を調整することができる。 Examples of the component unit (Aa2) derived from an aromatic dicarboxylic acid other than the component unit (Aa1) include component units derived from isophthalic acid, 2-methylterephthalic acid, orthophthalic acid, 2-chloroterephthalic acid, 2-methylterephthalic acid, 5-methylisophthalic acid, furandicarboxylic acid, and 5-sodiumsulfoisophthalic acid. Among these, it is preferable that the component unit (Aa2) contains a component unit derived from isophthalic acid. A plurality of types of these component units may be contained in the polyamide resin (A). The component unit (Aa2) can adjust the impregnation property of the resin composition.

ポリアミド樹脂(A)が成分単位(Aa2)を含むときのこれらの成分単位(Aa2)の含有量は、ポリアミド樹脂の結晶性を確保する観点、および樹脂組成物の含浸性をより向上させる観点から、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)の総モル数に対して1モル%以上50モル%以下であることが好ましく、10モル%以上40モル%以下であることがより好ましく、15モル%以上40モル%以下であることがさらに好ましく、20モル%以上40モル%以下であることが特に好ましい。ポリアミド樹脂(A)が成分単位(Aa2)を含むときのこれらの成分単位(Aa2)の含有量は、ポリアミド樹脂の結晶性を確保する観点、および繊維強化樹脂組成物の積層体の層間せん断強度を高める観点から、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)の総モル数に対して0モル%を超えて50モル%以下が好ましく、0モル%を超えて20モル%以下がより好ましく、0モル%を超えて10モル%がさらに好ましい。 When the polyamide resin (A) contains the component unit (Aa2), the content of these component units (Aa2) is preferably 1 mol% or more and 50 mol% or less, more preferably 10 mol% or more and 40 mol% or less, even more preferably 15 mol% or more and 40 mol% or less, and particularly preferably 20 mol% or more and 40 mol% or less, based on the total number of moles of the component units (Aa) derived from dicarboxylic acid, from the viewpoint of ensuring the crystallinity of the polyamide resin and from the viewpoint of further improving the impregnation property of the resin composition. When the polyamide resin (A) contains the component unit (Aa2), the content of these component units (Aa2) is preferably more than 0 mol% and 50 mol% or less, more preferably more than 0 mol% and 20 mol% or less, and even more preferably more than 0 mol% and 10 mol%, based on the total number of moles of the component units (Aa) derived from dicarboxylic acid, from the viewpoint of ensuring the crystallinity of the polyamide resin and from the viewpoint of increasing the interlaminar shear strength of the laminate of the fiber reinforced resin composition.

脂肪族ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa3)は、炭素原子数3以上20以下の脂肪族ジカルボン酸から誘導される成分単位であることが好ましい。ジ脂肪族ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa3)の例には、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、2-メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2-ジメチルグルタル酸、3,3-ジエチルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、およびドデカンジカルボン酸から誘導される成分単位などの直鎖または分岐鎖状の脂肪族ジカルボン酸から誘導される成分単位が含まれる。また、脂肪族ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa3)には、シクロヘキサンジカルボン酸、およびシクロペンタンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸から誘導される成分単位などが含まれる。これらの中でも、成分単位(Aa3)は、アジピン酸およびセバシン酸から誘導される成分単位を含むことが好ましい。これらの成分単位は、ポリアミド樹脂(A)中に複数種類含有されていてもよい。成分単位(Aa3)は、樹脂組成物の融点や結晶性を調整して成形性をより向上できる傾向がある。 The component unit (Aa3) derived from an aliphatic dicarboxylic acid is preferably a component unit derived from an aliphatic dicarboxylic acid having 3 to 20 carbon atoms. Examples of the component unit (Aa3) derived from a dialiphatic dicarboxylic acid include component units derived from linear or branched aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid, dimethylmalonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 2-methyladipic acid, trimethyladipic acid, pimelic acid, 2,2-dimethylglutaric acid, 3,3-diethylsuccinic acid, azelaic acid, sebacic acid, suberic acid, decanedicarboxylic acid, undecanedicarboxylic acid, and dodecanedicarboxylic acid. The component unit (Aa3) derived from an aliphatic dicarboxylic acid also includes component units derived from alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid and cyclopentanedicarboxylic acid. Among these, the component unit (Aa3) preferably includes component units derived from adipic acid and sebacic acid. These component units may be contained in multiple types in the polyamide resin (A). The component unit (Aa3) tends to adjust the melting point and crystallinity of the resin composition, thereby further improving moldability.

ポリアミド樹脂(A)が成分単位(Aa3)を含むときのこれらの成分単位(Aa3)の含有量は、ポリアミド樹脂の結晶性を確保する観点から、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)の総モル数に対して0モル%より多く40モル%以下であることが好ましく、0モル%より多く20モル%以下であることがより好ましく、1モル%以上10モル%以下であることがさらに好ましく、1モル%以上5モル%以下であることが特に好ましい。 When the polyamide resin (A) contains the component unit (Aa3), the content of the component unit (Aa3) is preferably more than 0 mol% and not more than 40 mol%, more preferably more than 0 mol% and not more than 20 mol%, even more preferably 1 mol% or more and not more than 10 mol%, and particularly preferably 1 mol% or more and not more than 5 mol%, based on the total number of moles of the component unit (Aa) derived from the dicarboxylic acid, from the viewpoint of ensuring the crystallinity of the polyamide resin.

ポリアミド樹脂(A)は、上述した成分単位(Aa1)、成分単位(Aa2)、および成分単位(Aa3)の外に、少量の、トリメリット酸およびピロメリット酸これらの一無水物のような三価以上の多価カルボン酸成分単位をさらに含有していてもよい。ポリアミド樹脂(A)のゲル化を抑制する観点から、このような多価カルボン酸成分単位の含有量は、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)の総モル数に対して、0モル%以上5モル%以下とすることができる。 In addition to the above-mentioned component units (Aa1), (Aa2), and (Aa3), the polyamide resin (A) may further contain a small amount of trivalent or higher polycarboxylic acid component units such as trimellitic acid and pyromellitic acid monoanhydrides. From the viewpoint of suppressing gelation of the polyamide resin (A), the content of such polycarboxylic acid component units can be 0 mol % or more and 5 mol % or less based on the total number of moles of the component units (Aa) derived from dicarboxylic acids.

(ジアミンから誘導される成分単位(Ab))
ジアミンから誘導される成分単位(Ab)は、炭素原子数4以上18以下の直鎖状アルキレンジアミンから誘導される成分単位(Ab1)を含むことが好ましく、側鎖アルキル基を有する炭素原子数4以上18以下のアルキレンジアミンから誘導される成分単位(Ab2)や、炭素原子数4以上20以下の脂環族ジアミンから誘導される成分単位(Ab3)をさらに含んでもよい。
(Component unit (Ab) derived from diamine)
The component unit (Ab) derived from a diamine preferably includes a component unit (Ab1) derived from a linear alkylenediamine having from 4 to 18 carbon atoms, and may further include a component unit (Ab2) derived from an alkylenediamine having from 4 to 18 carbon atoms and having a side chain alkyl group, or a component unit (Ab3) derived from an alicyclic diamine having from 4 to 20 carbon atoms.

なお、本明細書において、側鎖アルキル基を有するアルキレンジアミンから誘導される成分単位における炭素原子数は、特に限定しない限り、主鎖アルキレン基の炭素原子数と側鎖アルキル基の炭素原子数との合計である。 In this specification, the number of carbon atoms in a component unit derived from an alkylenediamine having a side chain alkyl group is the sum of the number of carbon atoms in the main chain alkylene group and the number of carbon atoms in the side chain alkyl group, unless otherwise specified.

炭素原子数4以上18以下の直鎖状アルキレンジアミンから誘導される成分単位(Ab1)の例には、1,4-ジアミノブタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、1,11-ジアミノウンデカンおよび1,12-ジアミノドデカンなどから誘導される成分単位が含まれる。これらの中でも、1,6-ジアミノヘキサン、1,8-ジアミノオクタン、1,10-ジアミノデカンおよび1,12-ジアミノドデカンから誘導される成分単位が好ましく、1,6-ジアミノヘキサン成分単位がより好ましい。これらの成分単位は、ポリアミド樹脂(A)中に複数種類含有されていてもよい。 Examples of the component unit (Ab1) derived from a linear alkylenediamine having 4 to 18 carbon atoms include component units derived from 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, and 1,12-diaminododecane. Among these, component units derived from 1,6-diaminohexane, 1,8-diaminooctane, 1,10-diaminodecane, and 1,12-diaminododecane are preferred, with 1,6-diaminohexane component units being more preferred. A plurality of types of these component units may be contained in the polyamide resin (A).

ジアミンから誘導される成分単位(Ab)は、ポリアミド樹脂(A)に含まれるジアミンから誘導される成分単位の総モル数を100モル%としたとき、炭素原子数4以下18以下の直鎖状アルキレンジアミンから誘導される成分単位(Ab1)の量が、20モル%以上100モル%以下であることが好ましく、20モル%以上80モル%以下であることがより好ましい。上記成分単位の含有量が20モル%以上であると、結晶化速度が遅くなりすぎないため、ポリアミド樹脂(A)の結晶性や機械的強度を適度に高めやすい。上記成分単位の含有量が100モル%以下、好ましくは80モル%以下であると、ポリアミド樹脂(A)の結晶化速度が高くなりすぎないため、マトリクス樹脂の流動性を高めて層間せん断強度を高めやすい。同様の観点から、直鎖状の脂肪族ジアミンから誘導される成分単位の含有量は、上記合計に対して30モル%以上60モル%以下であることがさらに好ましい。 When the total number of moles of the diamine-derived component units contained in the polyamide resin (A) is taken as 100 mol%, the amount of the component unit (Ab1) derived from a linear alkylene diamine having 4 to 18 carbon atoms is preferably 20 mol% or more and 100 mol% or less, and more preferably 20 mol% or more and 80 mol% or less. When the content of the above component unit is 20 mol% or more, the crystallization rate is not too slow, so that it is easy to moderately increase the crystallinity and mechanical strength of the polyamide resin (A). When the content of the above component unit is 100 mol% or less, preferably 80 mol% or less, the crystallization rate of the polyamide resin (A) is not too high, so that it is easy to increase the fluidity of the matrix resin and increase the interlaminar shear strength. From the same viewpoint, it is more preferable that the content of the component unit derived from a linear aliphatic diamine is 30 mol% or more and 60 mol% or less of the above total.

側鎖アルキル基を有する炭素原子数4以上18以下のアルキレンジアミンから誘導される成分単位(Ab2)の例には、1-ブチル-1,2-ジアミノ-エタン、1,1-ジメチル-1,4-ジアミノ-ブタン、1-エチル-1,4-ジアミノ-ブタン、1,2-ジメチル-1,4-ジアミノ-ブタン、1,3-ジメチル-1,4-ジアミノ-ブタン、1,4-ジメチル-1,4-ジアミノ-ブタン、2,3-ジメチル-1,4-ジアミノ-ブタン、2-メチル-1,5-ジアミノペンタン、2-メチル-1,6-ジアミノヘキサン、2-メチル-1,7-ジアミノヘプタン、2-メチル-1,8-ジアミノオクタン、2-メチル-1,9-ジアミノノナン、2-メチル-1,10-ジアミノデカン、2-メチル-1,11-ジアミノウンデカン、2,5-ジメチル-1,6-ジアミノ-ヘキサン、2,4-ジメチル-1,6-ジアミノ-ヘキサン、3,3-ジメチル-1,6-ジアミノ-ヘキサン、2,2-ジメチル-1,6-ジアミノ-ヘキサン、2,2,4-トリメチル-1,6-ジアミノ-ヘキサン、2,4,4-トリメチル-1,6-ジアミノ-ヘキサン、2,4-ジエチル-1,6-ジアミノ-ヘキサン、2,3-ジメチル-1,7-ジアミノ-ヘプタン、2,4-ジメチル-1,7-ジアミノ-ヘプタン、2,5-ジメチル-1,7-ジアミノ-ヘプタン、2,2-ジメチル-1,7-ジアミノ-ヘプタン、2-メチル-4-エチル-1,7-ジアミノ-ヘプタン、2-エチル-4-メチル-1,7-ジアミノ-ヘプタン、2,2,5,5-テトラメチル-1,7-ジアミノ-ヘプタン、3-イソプロピル-1,7-ジアミノ-ヘプタン、3-イソオクチル-1,7-ジアミノ-ヘプタン、1,3-ジメチル-1,8-ジアミノ-オクタン、1,4-ジメチル-1,8-ジアミノ-オクタン、2,4-ジメチル-1,8-ジアミノ-オクタン、3,4-ジメチル-1,8-ジアミノ-オクタン、4,5-ジメチル-1,8-ジアミノ-オクタン、2,2-ジメチル-1,8-ジアミノ-オクタン、3,3-ジメチル-1,8-ジアミノ-オクタン、4,4-ジメチル-1,8-ジアミノ-オクタン、3,3,5-トリメチル-1,8-ジアミノ-オクタン、2,4-ジエチル-1,8-ジアミノ-オクタン、および5-メチル-1,9-ジアミノ-ノナンから誘導される成分単位が含まれる。これらのうち、繊維強化樹脂組成物の積層体の層間せん断強度をより向上させる観点から、炭素原子数1以下2以下の側鎖アルキル基を1~2個有すると共に、主鎖の炭素原子数が4以下10以下である側鎖アルキルジアミンから誘導される成分単位が好ましく、2-メチル-1,5-ジアミノペンタンおよび2-メチル-1,8-ジアミノオクタンから誘導される成分単位がより好ましい。これらの成分単位は、ポリアミド樹脂(A)中に複数種類含有されていてもよい。 Examples of component units (Ab2) derived from alkylenediamines having 4 to 18 carbon atoms and having a side chain alkyl group include 1-butyl-1,2-diamino-ethane, 1,1-dimethyl-1,4-diamino-butane, 1-ethyl-1,4-diamino-butane, 1,2-dimethyl-1,4-diamino-butane, 1,3-dimethyl-1,4-diamino-butane, 1,4-dimethyl-1,4-diamino-butane, 2,3-dimethyl-1,4-diamino-butane, 2-methyl-1,5-diaminopentane, 2-methyl-1,6-diaminohexane, 2-methyl-1, 7-diaminoheptane, 2-methyl-1,8-diaminooctane, 2-methyl-1,9-diaminononane, 2-methyl-1,10-diaminodecane, 2-methyl-1,11-diaminoundecane, 2,5-dimethyl-1,6-diaminohexane, 2,4-dimethyl-1,6-diaminohexane, 3,3-dimethyl-1,6-diaminohexane, 2,2-dimethyl-1,6-diaminohexane, 2,2,4-trimethyl-1,6-diaminohexane, 2,4,4-trimethyl-1,6-diaminohexane, 2,4-diethyl-1,6-diamino hexane, 2,3-dimethyl-1,7-diamino-heptane, 2,4-dimethyl-1,7-diamino-heptane, 2,5-dimethyl-1,7-diamino-heptane, 2,2-dimethyl-1,7-diamino-heptane, 2-methyl-4-ethyl-1,7-diamino-heptane, 2-ethyl-4-methyl-1,7-diamino-heptane, 2,2,5,5-tetramethyl-1,7-diamino-heptane, 3-isopropyl-1,7-diamino-heptane, 3-isooctyl-1,7-diamino-heptane, 1,3-dimethyl-1,8-diamino-octane , 1,4-dimethyl-1,8-diamino-octane, 2,4-dimethyl-1,8-diamino-octane, 3,4-dimethyl-1,8-diamino-octane, 4,5-dimethyl-1,8-diamino-octane, 2,2-dimethyl-1,8-diamino-octane, 3,3-dimethyl-1,8-diamino-octane, 4,4-dimethyl-1,8-diamino-octane, 3,3,5-trimethyl-1,8-diamino-octane, 2,4-diethyl-1,8-diamino-octane, and 5-methyl-1,9-diamino-nonane. Of these, from the viewpoint of further improving the interlaminar shear strength of the laminate of the fiber-reinforced resin composition, component units derived from side-chain alkyldiamines having 1 to 2 side-chain alkyl groups with 1 to 2 carbon atoms and 4 to 10 carbon atoms in the main chain are preferred, and component units derived from 2-methyl-1,5-diaminopentane and 2-methyl-1,8-diaminooctane are more preferred. A plurality of types of these component units may be contained in the polyamide resin (A).

炭素原子数4以上20以下の脂環族ジアミンから誘導される成分単位(Ab3)の例には、1,3-ジアミノシクロヘキサン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、イソホロンジアミン、ピペラジン、2,5-ジメチルピペラジン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)プロパン、4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチルジシクロヘキシルプロパン、4,4'-ジアミノ-3,3’-ジメチルジシクロヘキシルメタン、4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチル-5,5'-ジメチルジシクロヘキシルメタン、4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチル-5,5'-ジメチルジシクロヘキシルプロパン、α,α'-ビス(4-アミノシクロヘキシル)-p-ジイソプロピルベンゼン、α,α'-ビス(4-アミノシクロヘキシル)-m-ジイソプロピルベンゼン、α,α′-ビス(4-アミノシクロヘキシル)-1,4-シクロヘキサン、およびα,α'-ビス(4-アミノシクロヘキシル)-1,3-シクロヘキサンから誘導される成分単位が含まれる。これらの中でも、1,3-ジアミノシクロヘキサン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、および4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチルジシクロヘキシルメタンから誘導される成分単位が好ましく、1,3-ジアミノシクロヘキサン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、1,3-ビス(アミノシクロヘキシル)メタン、および1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンから誘導される成分単位がより好ましい。これらの成分単位は、ポリアミド樹脂(A)中に複数種類含有されていてもよい。 Examples of component units (Ab3) derived from alicyclic diamines having 4 to 20 carbon atoms include 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane, isophoronediamine, piperazine, 2,5-dimethylpiperazine, bis(4-aminocyclohexyl)methane, bis(4-aminocyclohexyl)propane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylpropane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexyl These include component units derived from 4,4'-diamino-3,3'-dimethyl-5,5'-dimethyldicyclohexylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyl-5,5'-dimethyldicyclohexylpropane, α,α'-bis(4-aminocyclohexyl)-p-diisopropylbenzene, α,α'-bis(4-aminocyclohexyl)-m-diisopropylbenzene, α,α'-bis(4-aminocyclohexyl)-1,4-cyclohexane, and α,α'-bis(4-aminocyclohexyl)-1,3-cyclohexane. Among these, component units derived from 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, bis(aminomethyl)cyclohexane, bis(4-aminocyclohexyl)methane, and 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethane are preferred, and component units derived from 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, bis(4-aminocyclohexyl)methane, 1,3-bis(aminocyclohexyl)methane, and 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane are more preferred. A plurality of types of these component units may be contained in the polyamide resin (A).

ポリアミド樹脂(A)が側鎖アルキル基を有する炭素原子数4以上18以下のアルキレンジアミンから誘導される成分単位(Ab2)または炭素原子数4以上20以下の脂環族ジアミンから誘導される成分単位(Ab3)を含むときのこれらの成分単位の含有量の合計は、ポリアミド樹脂(A)に含まれるジアミンから誘導される成分単位の総モル数を100モル%としたとき、20モル%以上80モル%以下であることが好ましい。上記成分単位の含有量の合計が20モル%以上であると、ポリアミド樹脂(A)の結晶化速度が適度に遅くなりやすいため、マトリクス樹脂の流動性を高めて層間せん断強度を高めやすい。上記成分単位の含有量が80モル%以下であると、ポリアミド樹脂(A)の結晶性や機械的強度が損なわれにくい。同様の観点から、これらの成分単位の含有量の合計は、上記合計に対して40モル%以上70モル%以下であることがより好ましい。 When the polyamide resin (A) contains a component unit (Ab2) derived from an alkylene diamine having 4 to 18 carbon atoms and a side chain alkyl group or a component unit (Ab3) derived from an alicyclic diamine having 4 to 20 carbon atoms, the total content of these component units is preferably 20 mol% to 80 mol% when the total number of moles of the component units derived from the diamine contained in the polyamide resin (A) is taken as 100 mol%. When the total content of the above component units is 20 mol% or more, the crystallization rate of the polyamide resin (A) tends to be moderately slow, so that the fluidity of the matrix resin is easily increased and the interlaminar shear strength is easily increased. When the content of the above component units is 80 mol% or less, the crystallinity and mechanical strength of the polyamide resin (A) are not easily impaired. From the same viewpoint, it is more preferable that the total content of these component units is 40 mol% to 70 mol% of the above total.

なお、ポリアミド樹脂(A)が3官能以上の多官能アミン化合物から誘導される成分単位を含むとき、上記成分単位の添加量は、樹脂がゲル化しないような添加量、具体的にはアミンから誘導される全成分単位の合計100モル%中10モル%以下にすることが好ましい。 When the polyamide resin (A) contains a component unit derived from a trifunctional or higher polyfunctional amine compound, the amount of the component unit added is preferably an amount that does not cause the resin to gel, specifically, 10 mol % or less out of a total of 100 mol % of all component units derived from amines.

また、ポリアミド樹脂(A)は、上述した炭素原子数4以上18以下の直鎖状アルキレンジアミンから誘導される成分単位(Ab1)、側鎖アルキル基を有する炭素原子数4以上18以下のアルキレンジアミンから誘導される成分単位(Ab2)、および炭素原子数4以上20以下の脂環族ジアミンから誘導される成分単位(Ab3)の外に、少量のメタキシリレンジアミンから誘導される成分単位などの他のジアミンから誘導される成分単位を含んでもよい。このような他のジアミンから誘導される成分単位の含有量は、ジアミンから誘導される成分単位(Ab)の合計量に対して50モル%以下であり、好ましくは40モル%以下でありうる。 In addition to the above-mentioned component units (Ab1) derived from linear alkylenediamines having 4 to 18 carbon atoms, component units (Ab2) derived from alkylenediamines having 4 to 18 carbon atoms and having a side chain alkyl group, and component units (Ab3) derived from alicyclic diamines having 4 to 20 carbon atoms, polyamide resin (A) may also contain a small amount of component units derived from other diamines, such as component units derived from metaxylylenediamine. The content of such component units derived from other diamines may be 50 mol % or less, and preferably 40 mol % or less, based on the total amount of component units (Ab) derived from diamines.

(末端封止剤)
ポリアミド樹脂(A)は、コンパウンドや成形時の熱安定性を高めたり、機械的強度をより高めたりする観点から、少なくとも一部の分子の末端基が末端封止剤で封止されていてもよい。末端封止剤は、例えば分子末端がカルボキシル基の場合は、モノアミンであることが好ましく、分子末端がアミノ基である場合は、モノカルボン酸であることが好ましい。
(End-capping agent)
In order to improve the thermal stability during compounding or molding and to further increase the mechanical strength, at least a part of the molecular end groups of the polyamide resin (A) may be capped with a terminal capping agent. When the molecular end is a carboxyl group, the terminal capping agent is preferably a monoamine, and when the molecular end is an amino group, the terminal capping agent is preferably a monocarboxylic acid.

モノアミンの例には、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、およびブチルアミンなどを含む脂肪族モノアミン、シクロヘキシルアミン、およびジシクロヘキシルアミンなどを含む脂環式モノアミン、ならびに、アニリン、およびトルイジンなどを含む芳香族モノアミンなどが含まれる。モノカルボン酸の例には、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸およびリノ-ル酸などを含む炭素原子数2以上30以下の脂肪族モノカルボン酸、安息香酸、トルイル酸、ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸およびフェニル酢酸などを含む芳香族モノカルボン酸、ならびにシクロヘキサンカルボン酸などを含む脂環式モノカルボン酸が含まれる。芳香族モノカルボン酸および脂環式モノカルボン酸は、環状構造部分に置換基を有していてもよい。 Examples of monoamines include aliphatic monoamines such as methylamine, ethylamine, propylamine, and butylamine, alicyclic monoamines such as cyclohexylamine and dicyclohexylamine, and aromatic monoamines such as aniline and toluidine. Examples of monocarboxylic acids include aliphatic monocarboxylic acids having 2 to 30 carbon atoms such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, and linoleic acid, aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid, toluic acid, naphthalene carboxylic acid, methylnaphthalene carboxylic acid, and phenyl acetic acid, and alicyclic monocarboxylic acids such as cyclohexane carboxylic acid. Aromatic monocarboxylic acids and alicyclic monocarboxylic acids may have a substituent on the ring structure portion.

(物性等)
ポリアミド樹脂(A)は、融点(Tm)を270℃以上340℃以下とすることができる。ポリアミド樹脂(A)の融点(Tm)が270℃以上であると、樹脂組成物や成形体の高温域における機械的強度や耐熱性などが損なわれにくく、340℃以下であると、成形温度を過剰に高くする必要がないため、樹脂組成物の成形加工性が良好となりやすい。上記観点から、ポリアミド樹脂の融点(Tm)は、290℃以上340℃以下であることがより好ましく、315℃以上340℃以下であることがさらに好ましい。
(Physical properties, etc.)
The polyamide resin (A) can have a melting point (Tm) of 270°C or more and 340°C or less. When the melting point (Tm) of the polyamide resin (A) is 270°C or more, the mechanical strength and heat resistance of the resin composition and the molded body in the high temperature range are not easily impaired, and when it is 340°C or less, the molding temperature does not need to be excessively high, so that the molding processability of the resin composition is likely to be good. From the above viewpoint, the melting point (Tm) of the polyamide resin is more preferably 290°C or more and 340°C or less, and even more preferably 315°C or more and 340°C or less.

ポリアミド樹脂(A)は、ガラス転移温度(Tg)を80℃以上150℃以下とすることができる。 The polyamide resin (A) may have a glass transition temperature (Tg) of 80°C or higher and 150°C or lower.

ポリアミド樹脂(A)の融解熱量(ΔH)は、20.0J/g以上であることが好ましい。ポリアミド樹脂(A)の融解熱量(ΔH)が20.0J/g以上であると、結晶性を有するため、樹脂部材の耐熱性を高めやすい。上記観点から、ポリアミド樹脂(A)の融解熱量(ΔH)は、25.0J/g以上であることが好ましく、30.0J/g以上であることがより好ましい。なお、ポリアミド樹脂(A)の融解熱量(ΔH)の上限値は、特に制限されないが、成形加工性を損なわないようにする観点からは、130J/gとすることができ、100J/g以下であることが好ましい。 The heat of fusion (ΔH) of the polyamide resin (A) is preferably 20.0 J/g or more. When the heat of fusion (ΔH) of the polyamide resin (A) is 20.0 J/g or more, the resin member has crystallinity, and therefore the heat resistance of the resin member is easily improved. From the above viewpoint, the heat of fusion (ΔH) of the polyamide resin (A) is preferably 25.0 J/g or more, and more preferably 30.0 J/g or more. The upper limit of the heat of fusion (ΔH) of the polyamide resin (A) is not particularly limited, but from the viewpoint of not impairing the moldability, it can be 130 J/g, and is preferably 100 J/g or less.

ポリアミド樹脂の融解熱量(ΔH)、融点(Tm)およびガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(DSC220C型、セイコーインスツル社製)を用いて測定することができる。 The heat of fusion (ΔH), melting point (Tm) and glass transition temperature (Tg) of polyamide resin can be measured using a differential scanning calorimeter (DSC220C, manufactured by Seiko Instruments Inc.).

具体的には、約5mgの結晶性ポリアミド樹脂を測定用アルミニウムパン中に密封し、室温から10℃/minで350℃まで加熱する。樹脂を完全融解させるために、350℃で3分間保持し、次いで、10℃/minで30℃まで冷却する。30℃で5分間置いた後、10℃/minで350℃まで2度目の加熱を行う。この2度目の加熱における吸熱ピークの温度(℃)を結晶性ポリアミド樹脂の融点(Tm)とし、ガラス転移に相当する変位点をガラス転移温度(Tg)とする。融解熱量(ΔH)は、JIS K7122に準じて、1度目の昇温過程での融解時の吸熱ピークの面積から求める。 Specifically, about 5 mg of crystalline polyamide resin is sealed in a measuring aluminum pan and heated from room temperature to 350°C at 10°C/min. In order to completely melt the resin, it is held at 350°C for 3 minutes and then cooled to 30°C at 10°C/min. After leaving it at 30°C for 5 minutes, it is heated a second time to 350°C at 10°C/min. The temperature (°C) of the endothermic peak in this second heating is the melting point (Tm) of the crystalline polyamide resin, and the transition point corresponding to the glass transition is the glass transition temperature (Tg). The heat of fusion (ΔH) is determined from the area of the endothermic peak during melting in the first heating process in accordance with JIS K7122.

ポリアミド樹脂(A)の融点(Tm)、ガラス転移温度(Tg)および融解熱量(ΔH)は、たとえば上述したジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa1)の組成や、ジアミンから誘導される成分単位(Ab1)1つあたりの炭素原子数などによって調整されうる。ポリアミド樹脂(A)の融点を高めるためには、たとえばテレフタル酸から誘導される成分単位の含有比率を多くすればよい。 The melting point (Tm), glass transition temperature (Tg) and heat of fusion (ΔH) of polyamide resin (A) can be adjusted, for example, by the composition of the component unit (Aa1) derived from the above-mentioned dicarboxylic acid or the number of carbon atoms per component unit (Ab1) derived from the diamine. In order to increase the melting point of polyamide resin (A), for example, the content ratio of the component unit derived from terephthalic acid may be increased.

ポリアミド樹脂(A)の、温度25℃、96.5%硫酸中で測定される極限粘度[η]は、0.5dl/g以上1.25dl/g以下であることが好ましい。ポリアミド樹脂(A)の極限粘度[η]が0.5dl/g以上であると、成形体の機械的強度(靱性など)を十分に高めやすく、1.25dl/g以下であると、樹脂組成物の成形時の流動性が損なわれにくい。ポリアミド樹脂(A)の極限粘度[η]は、同様の観点から、0.6dl/g以上1.15dl/g以下であることがより好ましく、0.6dl/g以上1.05dl/g以下であることがさらに好ましい。極限粘度[η]は、ポリアミド樹脂(A)の末端封止量などによって調整することができる。 The intrinsic viscosity [η] of the polyamide resin (A) measured at a temperature of 25°C in 96.5% sulfuric acid is preferably 0.5 dl/g or more and 1.25 dl/g or less. When the intrinsic viscosity [η] of the polyamide resin (A) is 0.5 dl/g or more, the mechanical strength (toughness, etc.) of the molded body is easily increased, and when it is 1.25 dl/g or less, the fluidity of the resin composition during molding is not easily impaired. From the same viewpoint, the intrinsic viscosity [η] of the polyamide resin (A) is more preferably 0.6 dl/g or more and 1.15 dl/g or less, and even more preferably 0.6 dl/g or more and 1.05 dl/g or less. The intrinsic viscosity [η] can be adjusted by the amount of terminal blocking of the polyamide resin (A), etc.

ポリアミド樹脂(A)の極限粘度は、JIS K6810(1977年)に準拠して測定することができる。具体的には、ポリアミド樹脂(A)0.5gを96.5%硫酸溶液50mlに溶解して試料溶液とする。この試料溶液の流下秒数を、ウベローデ粘度計を使用して、25±0.05℃の条件下で測定し、得られた値を下記式に当てはめて算出することができる。
[η]=ηSP/[C(1+0.205ηSP)]
The intrinsic viscosity of polyamide resin (A) can be measured in accordance with JIS K6810 (1977). Specifically, 0.5 g of polyamide resin (A) is dissolved in 50 ml of 96.5% sulfuric acid solution to prepare a sample solution. The flow time of this sample solution is measured under conditions of 25±0.05° C. using an Ubbelohde viscometer, and the obtained value can be applied to the following formula to calculate the intrinsic viscosity.
[η]=ηSP/[C(1+0.205ηSP)]

上記式において、各代数または変数は、以下を表す。
[η]:極限粘度(dl/g)
ηSP:比粘度
C:試料濃度(g/dl)
In the above formula, each algebra or variable represents the following:
[η]: Intrinsic viscosity (dl/g)
ηSP: specific viscosity C: sample concentration (g/dl)

ηSPは、以下の式によって求められる。
ηSP=(t-t0)/t0
t:試料溶液の流下秒数(秒)
t0:ブランク硫酸の流下秒数(秒)
ηSP is calculated by the following formula:
ηSP=(t-t0)/t0
t: number of seconds for sample solution to flow (seconds)
t0: Number of seconds (seconds) for blank sulfuric acid to flow

(製造方法)
ポリアミド樹脂(A)は、例えば前述のジカルボン酸と、前述のジアミンとを均一溶液中で重縮合させて製造することができる。具体的には、ジカルボン酸とジアミンとを、国際公開第03/085029号に記載されているように触媒の存在下で加熱することにより低次縮合物を得て、次いでこの低次縮合物の溶融物にせん断応力を付与して重縮合させることで製造することができる。
(Production method)
The polyamide resin (A) can be produced, for example, by polycondensing the above-mentioned dicarboxylic acid and the above-mentioned diamine in a homogeneous solution. Specifically, the dicarboxylic acid and the diamine are heated in the presence of a catalyst as described in WO 03/085029 to obtain a low-order condensate, and then the melt of the low-order condensate is subjected to shear stress to polycondense the low-order condensate.

ポリアミド樹脂の極限粘度を調整する観点などから、反応系に前述の末端封止剤を添加してもよい。末端封止剤の添加量により、ポリアミド樹脂の極限粘度[η](または分子量)を調整することができる。 The aforementioned end-capping agent may be added to the reaction system in order to adjust the intrinsic viscosity of the polyamide resin. The intrinsic viscosity [η] (or molecular weight) of the polyamide resin can be adjusted by the amount of end-capping agent added.

末端封止剤は、ジカルボン酸とジアミンとの反応系に添加される。添加量はジカルボン酸の合計量1モルに対して、0.07モル以下であることが好ましく、0.05モル以下であることがより好ましい。 The end-capping agent is added to the reaction system of the dicarboxylic acid and the diamine. The amount added is preferably 0.07 moles or less, and more preferably 0.05 moles or less, per mole of the total amount of dicarboxylic acid.

ポリアミド樹脂(A)の含有量は、樹脂組成物に含まれる樹脂成分の全質量を100質量部としたとき、60質量部以上99.99質量部以下となる量であることが好ましく、70質量部以上99.9質量部以下となる量であることがより好ましく、75質量部以上99.0質量部以下となる量であることがさらに好ましい。ポリアミド樹脂(A)の上記含有量が上記下限値以上であると、繊維強化樹脂組成物や当該繊維強化樹脂組成物の積層体および成形体の引張強度やヤング率がより向上する傾向がある。ポリアミド樹脂(A)の上記含有量が上記上限値以下であると、層間せん断強度がより向上する傾向がある。 The content of polyamide resin (A) is preferably 60 parts by mass or more and 99.99 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or more and 99.9 parts by mass or less, and even more preferably 75 parts by mass or more and 99.0 parts by mass or less, when the total mass of the resin components contained in the resin composition is 100 parts by mass. When the content of polyamide resin (A) is equal to or more than the lower limit, the tensile strength and Young's modulus of the fiber reinforced resin composition and the laminate and molded product of the fiber reinforced resin composition tend to be further improved. When the content of polyamide resin (A) is equal to or less than the upper limit, the interlaminar shear strength tends to be further improved.

[添加剤]
上記添加剤は、ポリアミド樹脂(A)の流動性を高めて、樹脂組成物中にポリアミド樹脂(A)をより十分に含浸させる。これにより、樹脂組成物を積層して融着させるときに、上下の樹脂組成物から染み出すポリアミド樹脂(A)の量が増大し、上記染み出したポリアミド樹脂(A)によって互いの樹脂組成物同士がより強固に融着できると考えられる。
[Additives]
The additive increases the fluidity of the polyamide resin (A) and allows the polyamide resin (A) to be more fully impregnated into the resin composition, which is believed to increase the amount of polyamide resin (A) seeping out from the upper and lower resin compositions when the resin compositions are laminated and fused, thereby enabling the resin compositions to be more firmly fused to each other by the seeped polyamide resin (A).

本実施形態において、上記添加剤は、非晶性半芳香族ポリアミド樹脂(B)、有機系滑剤、または分子内にカルボキシ基を有する化合物を含む粘度調整剤(以下、単に「粘度調整剤」ともいう。)である。樹脂組成物は、これらのうち1種のみを含んでいてもよいし、複数種を含んでいてもよい。本発明者らの知見によると、上記3種類の添加剤のうち2種類以上を組み合わせると、層間せん断強度の向上効果がより顕著である。また、上記3種類の添加剤のうち、非晶性半芳香族ポリアミド樹脂(B)と、有機系滑剤または粘度調整剤との2種を組み合わせると、層間せん断強度の向上効果がより顕著である。これらの添加剤により、層間せん断強度が向上する理由は明らかではないが、結晶性半芳香族ポリアミド樹脂(A)とこれらの添加剤の相溶性が高いため、均一な相が形成されやすく、層間せん断強度がより向上するものだと推測される。 In this embodiment, the additive is an amorphous semi-aromatic polyamide resin (B), an organic lubricant, or a viscosity modifier containing a compound having a carboxy group in the molecule (hereinafter, also simply referred to as "viscosity modifier"). The resin composition may contain only one of these, or may contain multiple types. According to the findings of the present inventors, when two or more of the above three types of additives are combined, the effect of improving the interlaminar shear strength is more significant. In addition, when two of the above three types of additives, the amorphous semi-aromatic polyamide resin (B) and an organic lubricant or a viscosity modifier, are combined, the effect of improving the interlaminar shear strength is more significant. The reason why these additives improve the interlaminar shear strength is not clear, but it is presumed that the compatibility between the crystalline semi-aromatic polyamide resin (A) and these additives is high, so that a uniform phase is easily formed, and the interlaminar shear strength is further improved.

(非晶性半芳香族ポリアミド樹脂(B))
非晶性半芳香族ポリアミド樹脂(B)(以下、単に「ポリアミド樹脂(B)ともいう。」)は、結晶性を有さない、半芳香族ポリアミド樹脂である。
(Amorphous Semi-Aromatic Polyamide Resin (B))
The amorphous semi-aromatic polyamide resin (B) (hereinafter, also simply referred to as "polyamide resin (B)") is a semi-aromatic polyamide resin having no crystallinity.

なお、本明細書において、ポリアミド樹脂が結晶性を有さないとは、ポリアミド樹脂(A)と同様の測定方法で測定される融解熱量(ΔH)が5.0J/gであることを意味する。ポリアミド樹脂(B)の融解熱量(ΔH)は、1.0J/g以下が好ましく、0J/gがより好ましい。 In this specification, the term "polyamide resin has no crystallinity" means that the heat of fusion (ΔH) measured by the same method as for polyamide resin (A) is 5.0 J/g. The heat of fusion (ΔH) of polyamide resin (B) is preferably 1.0 J/g or less, and more preferably 0 J/g.

ポリアミド樹脂(B)は、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Ba)と、ジアミンから誘導される成分単位(Bb)とを含む構造であることが好ましい。ジカルボン酸から誘導される成分単位(Ba)は、ポリアミド樹脂(A)におけるジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)について例示したジカルボン酸と同様のジカルボン酸から誘導される成分単位とすることができる。ジアミンから誘導される成分単位(Bb)は、ポリアミド樹脂(A)におけるジアミンから誘導される成分単位(Ab)について例示したジアミンと同様のジアミンから誘導される成分単位とすることができる。 The polyamide resin (B) preferably has a structure including a component unit (Ba) derived from a dicarboxylic acid and a component unit (Bb) derived from a diamine. The component unit (Ba) derived from a dicarboxylic acid may be a component unit derived from a dicarboxylic acid similar to the dicarboxylic acid exemplified for the component unit (Aa) derived from a dicarboxylic acid in the polyamide resin (A). The component unit (Bb) derived from a diamine may be a component unit derived from a diamine similar to the diamine exemplified for the component unit (Ab) derived from a diamine in the polyamide resin (A).

なお、ポリアミド樹脂(B)は、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Ba)として、少なくともイソフタル酸から誘導される成分単位を含むことが好ましい。イソフタル酸から誘導される成分単位は、ポリアミド樹脂(B)の結晶性を低くしうる。 In addition, it is preferable that the polyamide resin (B) contains at least a component unit derived from isophthalic acid as the component unit (Ba) derived from a dicarboxylic acid. The component unit derived from isophthalic acid can reduce the crystallinity of the polyamide resin (B).

イソフタル酸から誘導される成分単位の含有量は、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Ba)の合計量に対して40モル%以上であることが好ましく、50モル%以上であることがより好ましく、60モル%以上であることがさらに好ましい。イソフタル酸から誘導される成分単位の含有量が40モル%以上であると、ポリアミド樹脂(B)を非晶性にしやすい。イソフタル酸から誘導される成分単位の含有量の上限は特に限定されないものの、100モル%以下とすることができ、90モル%以下とすることが好ましい。 The content of the component units derived from isophthalic acid is preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and even more preferably 60 mol% or more, based on the total amount of the component units (Ba) derived from dicarboxylic acids. If the content of the component units derived from isophthalic acid is 40 mol% or more, it is easy to make the polyamide resin (B) amorphous. Although there is no particular limit to the upper limit of the content of the component units derived from isophthalic acid, it can be 100 mol% or less, and preferably 90 mol% or less.

ジカルボン酸から誘導される成分単位(Ba)は、本発明の効果を損なわない範囲で、イソフタル酸から誘導される成分単位以外の他のジカルボン酸から誘導される成分単位をさらに含んでいてもよい。他のジカルボン酸の例には、テレフタル酸、2-メチルテレフタル酸およびナフタレンジカルボン酸などのイソフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸、ならびに脂環族ジカルボン酸が含まれる。脂肪族ジカルボン酸および脂環族ジカルボン酸は、前述の脂肪族ジカルボン酸および脂環族ジカルボン酸とそれぞれ同様でありうる。中でも、イソフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。より具体的には、下記のいずれかの態様が好ましい。
態様1:ジカルボン酸から誘導される成分単位(Ba)は、イソフタル酸から誘導される成分単位、テレフタル酸から誘導される成分単位、およびアジピン酸から誘導される成分単位の3種のみを実質的に含む態様。
態様2:ジカルボン酸から誘導される成分単位(Ba)は、イソフタル酸から誘導される成分単位、およびテレフタル酸から誘導される成分単位の2種のみを含む実質的に含む態様。
なお、実質的に含むとは、不可避的混入される場合や、物性に影響を与えない極微量を含む場合を許容するものである。
The component unit (Ba) derived from a dicarboxylic acid may further contain a component unit derived from another dicarboxylic acid other than the component unit derived from isophthalic acid, within a range that does not impair the effects of the present invention. Examples of other dicarboxylic acids include aromatic dicarboxylic acids other than isophthalic acid, such as terephthalic acid, 2-methylterephthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, and alicyclic dicarboxylic acids. The aliphatic dicarboxylic acid and the alicyclic dicarboxylic acid may be the same as the above-mentioned aliphatic dicarboxylic acid and alicyclic dicarboxylic acid, respectively. Among them, aromatic dicarboxylic acids other than isophthalic acid are preferred, and terephthalic acid is more preferred. More specifically, any of the following embodiments is preferred.
Aspect 1: An aspect in which the component units (Ba) derived from a dicarboxylic acid essentially contain only three types of component units derived from isophthalic acid, terephthalic acid, and adipic acid.
Aspect 2: An aspect in which the component units (Ba) derived from a dicarboxylic acid essentially contain only two types of component units derived from isophthalic acid and terephthalic acid.
Incidentally, "substantially contains" means that it is acceptable for the substance to be unavoidably mixed in or for it to be contained in a trace amount that does not affect the physical properties.

ジカルボン酸から誘導される成分単位(Ba)における、イソフタル酸から誘導される成分単位とイソフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸(好ましくはテレフタル酸)から誘導される成分単位のモル比は、イソフタル酸から誘導される成分単位/イソフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸(好ましくはテレフタル酸)から誘導される成分単位=55/45~100/0(モル比)であることが好ましく、60/40~90/10(モル比)であることがより好ましい。イソフタル酸から誘導される成分単位の量が一定以上であると、ポリアミド樹脂(B)は非晶性となりやすく、ポリアミド樹脂(B)によってマトリクス樹脂の結晶化速度を遅くしてポリアミド樹脂(A)をより十分に含浸させ、上記樹脂組成物を積層して互いに融着させてなる積層体の層間せん断強度をより高めることができる傾向がある。 In the component units (Ba) derived from dicarboxylic acids, the molar ratio of the component units derived from isophthalic acid to the component units derived from aromatic dicarboxylic acids other than isophthalic acid (preferably terephthalic acid) is preferably isophthalic acid derived component units/aromatic dicarboxylic acids other than isophthalic acid (preferably terephthalic acid) = 55/45 to 100/0 (molar ratio), more preferably 60/40 to 90/10 (molar ratio). If the amount of the component units derived from isophthalic acid is equal to or greater than a certain amount, the polyamide resin (B) tends to be amorphous, and the crystallization rate of the matrix resin is slowed down by the polyamide resin (B) to more fully impregnate the polyamide resin (A), and the interlaminar shear strength of the laminate obtained by laminating and fusing the above resin compositions together tends to be increased.

ジアミンから誘導される成分単位(b-1)は、1,6-ジアミノヘキサンから誘導される成分単位であることが好ましい。 The diamine-derived component unit (b-1) is preferably a component unit derived from 1,6-diaminohexane.

なお、ポリアミド樹脂(B)は、M.I.Kohan Nylon plastics handbook,Hanser,Munich(1995年),377~380頁に記載された各種非晶性ポリアミド樹脂であってもよい。 The polyamide resin (B) may be any of the amorphous polyamide resins described in M. I. Kohan Nylon plastics handbook, Hanser, Munich (1995), pages 377-380.

ポリアミド樹脂(B)は、ガラス転移温度(Tg)を80℃以上150℃以下とすることができる。 The polyamide resin (B) may have a glass transition temperature (Tg) of 80°C or higher and 150°C or lower.

ポリアミド樹脂(B)の、温度25℃、96.5%硫酸中で測定される極限粘度[η]は、0.5dl/g以上1.25dl/g以下であることが好ましい。ポリアミド樹脂(B)の極限粘度[η]が0.5dl/g以上であると、成形体の機械的強度(靱性など)を十分に高めやすく、1.25dl/g以下であると、樹脂組成物の成形時の流動性が損なわれにくい。ポリアミド樹脂(B)の極限粘度[η]は、同様の観点から、0.6dl/g以上1.15dl/g以下であることがより好ましく、0.6dl/g以上1.05dl/g以下であることがさらに好ましい。極限粘度[η]は、ポリアミド樹脂(A)の末端封止量などによって調整することができる。 The intrinsic viscosity [η] of the polyamide resin (B) measured at a temperature of 25°C in 96.5% sulfuric acid is preferably 0.5 dl/g or more and 1.25 dl/g or less. When the intrinsic viscosity [η] of the polyamide resin (B) is 0.5 dl/g or more, the mechanical strength (toughness, etc.) of the molded body is easily increased, and when it is 1.25 dl/g or less, the fluidity of the resin composition during molding is not easily impaired. From the same viewpoint, the intrinsic viscosity [η] of the polyamide resin (B) is more preferably 0.6 dl/g or more and 1.15 dl/g or less, and even more preferably 0.6 dl/g or more and 1.05 dl/g or less. The intrinsic viscosity [η] can be adjusted by the amount of terminal blocking of the polyamide resin (A), etc.

ポリアミド樹脂(B)の含有量は、樹脂組成物に含まれる樹脂成分の全質量を100質量部としたとき、1質量部以上30質量部以下となる量であることが好ましく、5質量部以上27質量部以下となる量であることがより好ましく、10質量部以上25質量部以下となる量であることがさらに好ましい。ポリアミド樹脂(B)の上記含有量が1質量部以上であると、マトリクス樹脂の結晶化速度を遅くしてポリアミド樹脂(A)をより十分に含浸させ、上記樹脂組成物を積層して互いに融着させてなる積層体の層間せん断強度をより高めることができる傾向がある。ポリアミド樹脂(B)の上記含有量が30質量部以下であると、上記線維強化樹脂組成物や当該繊維強化樹脂組成物の積層体および成形体の引張強度やヤング率をより高めることができる傾向がある。 The content of polyamide resin (B) is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or more and 27 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or more and 25 parts by mass or less, when the total mass of the resin components contained in the resin composition is taken as 100 parts by mass. When the content of polyamide resin (B) is 1 part by mass or more, the crystallization rate of the matrix resin is slowed down to more thoroughly impregnate the polyamide resin (A), and the interlaminar shear strength of the laminate obtained by laminating and fusing the resin compositions together tends to be increased. When the content of polyamide resin (B) is 30 parts by mass or less, the tensile strength and Young's modulus of the fiber-reinforced resin composition and the laminate and molded body of the fiber-reinforced resin composition tend to be increased.

(有機系滑剤)
上記有機系滑剤の例には、
流動パラフィン、マイクロクリスタリンワックス、天然パラフィン、および合成パラフィンなどを含む高級脂肪族炭化水素系滑剤、
ステアリン酸、ラウリン酸、ヒドロキシステアリン酸、および硬化ひまし油などを含む脂肪酸系滑剤
ステアリン酸鉛、ステアリン酸カルシウム、およびヒドロキシステアリン酸カルシウムなどを含む炭素原子数8以上の脂肪酸金属塩である金属石鹸
モンタンワックス等の長鎖エステルワックス類
炭素原子数12以上30以下の高級脂肪族アルコール化合物
炭素原子数12以上30以下の高級脂肪族アミド化合物、および
これらを複合した複合滑剤
などが含まれる。
(Organic lubricants)
Examples of the organic lubricant include:
Higher aliphatic hydrocarbon lubricants including liquid paraffin, microcrystalline wax, natural paraffin, and synthetic paraffin, etc.
These include fatty acid-based lubricants, such as stearic acid, lauric acid, hydroxystearic acid, and hydrogenated castor oil; metal soaps, which are fatty acid metal salts having 8 or more carbon atoms, such as lead stearate, calcium stearate, and calcium hydroxystearate; long-chain ester waxes, such as montan wax; higher aliphatic alcohol compounds having 12 to 30 carbon atoms; higher aliphatic amide compounds having 12 to 30 carbon atoms; and composite lubricants made by combining these.

これらのうち、層間せん断強度をより向上させる観点から、上記有機系滑剤は、分子内滑剤効果を有する有機系滑剤が好ましい。分子内滑剤効果を有する有機系滑剤は、金属石鹸を含むことが好ましい。すなわち、層間せん断強度をより向上させる観点から、上記有機系滑剤は、金属石鹸を含むことが好ましい。 Of these, from the viewpoint of further improving the interlaminar shear strength, the organic lubricant is preferably an organic lubricant having an intramolecular lubricant effect. The organic lubricant having an intramolecular lubricant effect preferably contains a metal soap. In other words, from the viewpoint of further improving the interlaminar shear strength, the organic lubricant preferably contains a metal soap.

上記金属石鹸は、炭素原子数8以上の脂肪酸と、金属との塩である。上記脂肪酸は、ジカルボン酸であっても不飽和カルボン酸であってもよい。上記脂肪酸の例には、オクチル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、セバシン酸、およびリシノール酸などが含まれる。 The metal soap is a salt of a metal and a fatty acid having 8 or more carbon atoms. The fatty acid may be a dicarboxylic acid or an unsaturated carboxylic acid. Examples of the fatty acid include octanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, 12-hydroxystearic acid, behenic acid, montanic acid, sebacic acid, and ricinoleic acid.

上記金属の例には、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛およびアルミニウム、ならびにこれらのうち2種類以上を含む混合金属などが含まれる。 Examples of the above metals include lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, barium, zinc and aluminum, as well as mixed metals containing two or more of these.

上記金属石鹸の具体的には、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、12-ヒドロキシステアリン酸カルシウム、12-ヒドロキシステアリン酸亜鉛、12-ヒドロキシステアリン酸マグネシウム、12-ヒドロキシステアリン酸アルミニウム、12-ヒドロキシステアリン酸バリウム、12-ヒドロキシステアリン酸リチウム、ベヘン酸カルシウム、ベヘン酸亜鉛、ベヘン酸マグネシウム、ベヘン酸リチウム、モンタン酸カルシウム、モンタン酸亜鉛、モンタン酸マグネシウム、モンタン酸アルミニウム、モンタン酸リチウム、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸亜鉛、リシノール酸カルシウム、リシノール酸バリウム、リシノール酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、オクチル酸アルミニウム、ミリスチン酸亜鉛、およびパルミチン酸亜鉛などが含まれる。これらは単独で、または複数種を組み合わせて使用できる。 Specific examples of the metal soap include lithium stearate, magnesium stearate, calcium stearate, barium stearate, zinc stearate, calcium 12-hydroxystearate, zinc 12-hydroxystearate, magnesium 12-hydroxystearate, aluminum 12-hydroxystearate, barium 12-hydroxystearate, lithium 12-hydroxystearate, calcium behenate, zinc behenate, magnesium behenate, lithium behenate, calcium montanate, zinc montanate, magnesium montanate, aluminum montanate, lithium montanate, calcium laurate, barium laurate, zinc laurate, calcium ricinoleate, barium ricinoleate, zinc ricinoleate, zinc octylate, aluminum octylate, zinc myristate, and zinc palmitate. These may be used alone or in combination.

これらのうち、層間せん断強度をより向上させる観点から、上記金属石鹸は、脂肪族鎖がヒドロキシ基を含むものであることが好ましい。より具体的には、層間せん断強度をより向上させる観点から、上記金属石鹸は、12-ヒドロキシステアリン酸カルシウムを含むことが好ましい。 Of these, from the viewpoint of further improving the interlaminar shear strength, it is preferable that the metal soap has an aliphatic chain that contains a hydroxyl group. More specifically, from the viewpoint of further improving the interlaminar shear strength, it is preferable that the metal soap contains calcium 12-hydroxystearate.

有機系滑剤(好ましくは金属石鹸)の含有量は、樹脂組成物に含まれる樹脂成分の全質量を100質量部としたとき、0.1質量部以上10.0質量部以下となる量であることが好ましく、0.5質量部以上8.0質量部以下となる量であることがより好ましく、1.0質量部以上5.0質量部以下となる量であることがさらに好ましい。有機系滑剤の上記含有量が0.1質量部以上であると、ポリアミド樹脂(A)をより十分に含浸させ、上記樹脂組成物を積層して互いに融着させてなる積層体の層間せん断強度をより高めることができる。有機系滑剤の上記含有量が10.0質量部以下であると、上記線維強化樹脂組成物や当該繊維強化樹脂組成物の積層体および成形体の引張強度やヤング率に優れる傾向がある。 The content of the organic lubricant (preferably metal soap) is preferably 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less, more preferably 0.5 parts by mass or more and 8.0 parts by mass or less, and even more preferably 1.0 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less, when the total mass of the resin components contained in the resin composition is taken as 100 parts by mass. When the content of the organic lubricant is 0.1 parts by mass or more, the polyamide resin (A) can be more sufficiently impregnated, and the interlaminar shear strength of the laminate obtained by laminating and fusing the resin compositions together can be further increased. When the content of the organic lubricant is 10.0 parts by mass or less, the tensile strength and Young's modulus of the fiber-reinforced resin composition and the laminate and molded product of the fiber-reinforced resin composition tend to be excellent.

(粘度調整剤)
粘度調整剤は、分子内にカルボキシ基を有する化合物である。上記粘度調整剤は、分子内にカルボキシ基を有する化合物であればよく、この限りにおいて、分子内に有するカルボキシ基の数は特に限定されない。
(Viscosity modifier)
The viscosity modifier is a compound having a carboxy group in the molecule. The viscosity modifier may be any compound having a carboxy group in the molecule, and the number of carboxy groups in the molecule is not particularly limited.

粘度調整剤の例には、モノカルボン酸、ジカルボン酸、およびカルボキシ基の数が3以上の多価カルボン酸などが含まれる。なお、上記多価カルボン酸が有するカルボキシル基の数の上限は特に限定されないが、8以下とすることができる。 Examples of viscosity modifiers include monocarboxylic acids, dicarboxylic acids, and polycarboxylic acids having three or more carboxyl groups. The upper limit of the number of carboxyl groups in the polycarboxylic acids is not particularly limited, but can be eight or less.

上記モノカルボン酸の例には、炭素原子数2以上30以下の脂肪族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸および脂環族モノカルボン酸などが含まれる。なお、上記芳香族モノカルボン酸および上記脂環族モノカルボン酸は、環状構造部分に置換基を有していてもよい。 Examples of the monocarboxylic acid include aliphatic monocarboxylic acids having 2 to 30 carbon atoms, aromatic monocarboxylic acids, and alicyclic monocarboxylic acids. The aromatic monocarboxylic acids and alicyclic monocarboxylic acids may have a substituent in the cyclic structure portion.

上記脂肪族モノカルボン酸の例には、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸およびリノ-ル酸などが含まれる。 Examples of the aliphatic monocarboxylic acids include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, and linoleic acid.

上記芳香族モノカルボン酸の例には、安息香酸、トルイル酸、ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸およびフェニル酢酸などが含まれる。 Examples of the aromatic monocarboxylic acids include benzoic acid, toluic acid, naphthalene carboxylic acid, methylnaphthalene carboxylic acid, and phenyl acetic acid.

上記ジカルボン酸の例には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、およびセバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、ならびに、フタル酸、イソフタル酸およびテレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸などが含まれる。 Examples of the dicarboxylic acids include aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, and sebacic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid.

上記カルボキシ基の数が3以上の多価カルボン酸の例には、トリメリット酸およびピロメリット酸などの芳香族多価カルボン酸が含まれる。 Examples of polycarboxylic acids having three or more carboxy groups include aromatic polycarboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid.

粘度調整剤の含有量は、樹脂組成物に含まれる樹脂成分の全質量を100質量部としたとき、0.01質量部以上10.0質量部以下となる量であることが好ましく、0.05質量部以上5.0質量部以下となる量であることがより好ましく、0.1質量部以上3.0質量部以下となる量であることがさらに好ましい。粘度調整剤の上記含有量が0.01質量部以上であると、ポリアミド樹脂(A)をより十分に含浸させ、上記樹脂組成物を積層して互いに融着させてなる積層体の層間せん断強度をより高めることができる。粘度調整剤の上記含有量が10.0質量部以下であると、上記線維強化樹脂組成物や当該繊維強化樹脂組成物の積層体および成形体の引張強度やヤング率がより向上する傾向がある。 The content of the viscosity modifier is preferably 0.01 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less, more preferably 0.05 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less, and even more preferably 0.1 parts by mass or more and 3.0 parts by mass or less, when the total mass of the resin components contained in the resin composition is taken as 100 parts by mass. When the content of the viscosity modifier is 0.01 parts by mass or more, the polyamide resin (A) can be more sufficiently impregnated, and the interlaminar shear strength of the laminate obtained by laminating and fusing the resin compositions together can be further increased. When the content of the viscosity modifier is 10.0 parts by mass or less, the tensile strength and Young's modulus of the fiber-reinforced resin composition and the laminate and molded body of the fiber-reinforced resin composition tend to be further improved.

[その他の成分]
上記樹脂組成物は、マトリクス樹脂中に、ポリアミド樹脂組成物に含まれ得るその他の成分を含んでもよい。上記その他の成分の例には、結晶核剤、難燃剤、耐腐食性向上剤、ドリップ防止剤、イオン捕捉剤、エラストマー(ゴム)、帯電防止剤、離型剤、酸化防止剤(フェノール類、アミン類、イオウ類およびリン類など)、耐熱安定剤(ラクトン化合物、ビタミンE類、ハイドロキノン類、ハロゲン化銅およびヨウ素化合物など)、光安定剤(ベンゾトリアゾール類、トリアジン類、ベンゾフェノン類、ベンゾエート類、ヒンダードアミン類およびオギザニリド類など)、他の重合体(ポリオレフィン類、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1-ブテン共重合体などのオレフィン共重合体、プロピレン・1-ブテン共重合体などのオレフィン共重合体、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキシド、フッ素樹脂、シリコーン樹脂およびLCPなど)などが含まれる。
[Other ingredients]
The resin composition may contain other components that can be contained in the polyamide resin composition in the matrix resin. Examples of the other components include crystal nucleating agents, flame retardants, corrosion resistance improvers, drip prevention agents, ion scavengers, elastomers (rubbers), antistatic agents, mold release agents, antioxidants (phenols, amines, sulfurs, phosphorus compounds, etc.), heat stabilizers (lactone compounds, vitamin E compounds, hydroquinones, copper halides, iodine compounds, etc.), light stabilizers (benzotriazoles, triazines, benzophenones, benzoates, hindered amines, oxanilides, etc.), other polymers (polyolefins, olefin copolymers such as ethylene-propylene copolymers, ethylene-1-butene copolymers, olefin copolymers such as propylene-1-butene copolymers, polystyrene, polyamides, polycarbonates, polyacetals, polysulfones, polyphenylene oxides, fluororesins, silicone resins, LCPs, etc.).

[樹脂組成物の製造・形状]
上記樹脂組成物は、一方向に配向して配列された複数の強化繊維と、上記強化繊維に含浸されたマトリクス樹脂と、を含めばよく、一方向に配列された複数の強化繊維に樹脂組成物が含浸された薄膜状の繊維強化樹脂(UDシート)や、一方向に配列された複数の強化繊維の織物に樹脂組成物が含浸された薄膜状の繊維強化樹脂(クロスシート)や、ペレット状の樹脂組成物(LFT)とすることができる。
[Production and shape of resin composition]
The resin composition may contain a plurality of reinforcing fibers oriented in one direction and a matrix resin impregnated into the reinforcing fibers, and may be in the form of a thin-film fiber-reinforced resin (UD sheet) in which a plurality of reinforcing fibers arranged in one direction are impregnated with the resin composition, a thin-film fiber-reinforced resin (cross sheet) in which a woven fabric of a plurality of reinforcing fibers arranged in one direction is impregnated with the resin composition, or a pellet-shaped resin composition (LFT).

上記樹脂組成物の全質量に対する、上記強化繊維の含有量は、例えば10質量%以上90質量%以下とすることができる。また、上記樹脂組成物の全質量に対する、上記マトリクス樹脂の含有量は、10質量%以上90質量%以下とすることができる。また、上記樹脂組成物の全体積に対する、上記強化繊維の含有量は、10体積%以上70体積%以下とすることができる。 The content of the reinforcing fibers relative to the total mass of the resin composition can be, for example, 10% by mass or more and 90% by mass or less. The content of the matrix resin relative to the total mass of the resin composition can be 10% by mass or more and 90% by mass or less. The content of the reinforcing fibers relative to the total volume of the resin composition can be 10% by volume or more and 70% by volume or less.

(UDシート)
UDシートは、公知の方法で上記強化繊維に上記マトリクス樹脂を含浸させて、作製することができる。
(UD sheet)
The UD sheet can be produced by impregnating the reinforcing fibers with the matrix resin by a known method.

たとえば、溶融状態の上記マトリクス樹脂で表面がコーティングされた含浸ロールに、開繊されて一方向に配列された複数の上記強化繊維を同時に接触させるようにして、上記含浸ロールを回転させ、かつ上記複数の強化繊維を上記回転方向に沿って移動させることで、上記強化繊維に上記マトリクス樹脂を含浸させることができる。 For example, the reinforcing fibers that have been opened and aligned in one direction can be simultaneously brought into contact with an impregnation roll whose surface has been coated with the molten matrix resin, the impregnation roll is rotated, and the reinforcing fibers are moved along the rotation direction, thereby impregnating the reinforcing fibers with the matrix resin.

あるいは、樹脂の含浸方法は上記方法に限定されず、溶融した上記マトリクス樹脂に上記強化繊維を浸漬させるなど方法によってもよい。 Alternatively, the method of resin impregnation is not limited to the above method, and may involve immersing the reinforcing fibers in the molten matrix resin.

炭素繊維に樹脂を含浸させた後、樹脂を冷却固化させることで、一方向に配向して配列された複数の強化繊維に上記マトリクス樹脂が含浸してなるUDシートを得ることができる。 After impregnating the carbon fibers with resin, the resin is cooled and solidified to obtain a UD sheet in which the matrix resin is impregnated into multiple reinforcing fibers that are oriented in one direction.

UDシートの全質量に対する、上記強化繊維の含有量は、20質量%以上80質量%以下であることが好ましく、30質量%以上75質量%以下であることがより好ましく、30質量%以上65質量%以下であることがさらに好ましく、35質量%以上60質量%以下であることが特に好ましい。また、UDシートの全質量に対する、上記マトリクス樹脂の含有量は、20質量%以上80質量%以下であることが好ましく、25質量%以上70質量%以下であることがより好ましく、35質量%以上70質量%以下であることがさらに好ましく、40質量%以上65質量%以下であることが特に好ましい。 The content of the reinforcing fibers relative to the total mass of the UD sheet is preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 75% by mass or less, even more preferably 30% by mass or more and 65% by mass or less, and particularly preferably 35% by mass or more and 60% by mass or less. The content of the matrix resin relative to the total mass of the UD sheet is preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less, more preferably 25% by mass or more and 70% by mass or less, even more preferably 35% by mass or more and 70% by mass or less, and particularly preferably 40% by mass or more and 65% by mass or less.

UDシートの全体積に対する、上記強化繊維の含有量(繊維体積含有率:Vf)は、10体積%以上70体積%以下であることが好ましく、15体積%以上60体積%以下であることがより好ましく、20体積%以上60体積%以下であることがさらに好ましい。 The content of the reinforcing fibers relative to the total volume of the UD sheet (fiber volume content: Vf) is preferably 10% by volume or more and 70% by volume or less, more preferably 15% by volume or more and 60% by volume or less, and even more preferably 20% by volume or more and 60% by volume or less.

UDシートの厚みは特に限定されないが、1μm以上500μm以下であることが好ましく、5μm以上400μm以下であることがより好ましく、5μm以上300μm以下であることがさらに好ましい。 The thickness of the UD sheet is not particularly limited, but is preferably 1 μm or more and 500 μm or less, more preferably 5 μm or more and 400 μm or less, and even more preferably 5 μm or more and 300 μm or less.

UDシートの使用時の態様も特に限定されず、単独のUDシートをそのまま使用してもよいし、複数のUDシートを積層体として使用してもよい。また、UDシートを適宜切断してテープ状にして使用してもよい。 The manner in which the UD sheet is used is not particularly limited, and a single UD sheet may be used as is, or multiple UD sheets may be used as a laminate. The UD sheet may also be cut appropriately and used in the form of a tape.

UDシートは、レーザーによる融着およびプレス成型などの方法により、積層して互いに融着させた積層体とすることができる。上記積層体は、他の成形体の表面に融着または接着していてもよい。このとき、他の成形体の表面にUDシートの積層体をレーザーによって順次融着させていってもよいし、インサート成形などの方法で他の成形体の表面にUDシートの積層体を融着させてもよい。あるいは、マンドレルの周囲にUDシートを巻き付けながら互いに溶着させていって、UDシートの積層体からなるパイプとしてもよい。 The UD sheets can be stacked and fused together to form a laminate by methods such as laser fusion and press molding. The laminate may be fused or adhered to the surface of another molded body. In this case, the UD sheet laminate may be sequentially fused to the surface of the other molded body by laser, or the UD sheet laminate may be fused to the surface of the other molded body by methods such as insert molding. Alternatively, the UD sheets may be wrapped around a mandrel and fused together to form a pipe made of the UD sheet laminate.

レーザーにより融着させて積層体を形成するとき、上記樹脂組成物は、レーザーの吸収効率を高めて融着効率をより高めるための色素をマトリクス樹脂に含有することが好ましい。上記色素は、公知の顔料または染料とすることができる。上記顔料および染料は、上記照射されるレーザーの波長と同一の波長の吸光度がより大きい顔料および染料であることが好ましく、具体的には、吸収極大波長が300nm以上3000nm以下である顔料および染料であることが好ましく、吸収極大波長が500nm以上2000nm以下である顔料および染料であることがより好ましく、吸収極大波長が700nm以上1500nm以下である顔料および染料であることがさらに好ましい。逆に、レーザーの波長の選択をより自由にする観点からは、上記顔料および染料は、より広い範囲の波長を吸収できる顔料および染料(あるいはその組み合わせ)であることが好ましく、具体的には、黒色系の顔料および染料(あるいはその組み合わせ)であることが好ましく、カーボン系の顔料を含むがより好ましく、カーボンブラックを含むことがさらに好ましい。 When forming a laminate by fusing with a laser, the resin composition preferably contains a pigment in the matrix resin to increase the absorption efficiency of the laser and further increase the fusing efficiency. The pigment can be a known pigment or dye. The pigment and dye are preferably pigments and dyes that have a higher absorbance at the same wavelength as the wavelength of the irradiated laser, specifically, pigments and dyes with a maximum absorption wavelength of 300 nm or more and 3000 nm or less are preferable, pigments and dyes with a maximum absorption wavelength of 500 nm or more and 2000 nm or less are more preferable, and pigments and dyes with a maximum absorption wavelength of 700 nm or more and 1500 nm or less are even more preferable. On the other hand, from the viewpoint of allowing more freedom in selecting the wavelength of the laser, the pigments and dyes are preferably pigments and dyes (or combinations thereof) that can absorb a wider range of wavelengths, specifically, black pigments and dyes (or combinations thereof) are preferable, more preferably containing carbon-based pigments, and even more preferably containing carbon black.

上記顔料および染料の含有量は、レーザーの吸収効率を十分に高め、かつ、積層体の強度などの他の特性に顕著な影響を与えない程度であればよい。たとえば、上記のカーボンブラックの含有量は、樹脂組成物の全質量に対して0.1質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。 The content of the pigment and dye may be such that it sufficiently increases the laser absorption efficiency and does not significantly affect other properties such as the strength of the laminate. For example, the content of the carbon black is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more and 5% by mass or less, based on the total mass of the resin composition.

(クロスシート)
クロスシートは、公知の方法で上記強化繊維を織り込み、この織物に上記マトリクス樹脂を含浸させて、作製することができる。たとえば、溶融した上記マトリクス樹脂に上記強化繊維を浸漬させるなど方法によってもよい。
(Cross seat)
The cloth sheet can be produced by weaving the reinforcing fibers by a known method and impregnating the woven fabric with the matrix resin, for example by immersing the reinforcing fibers in molten matrix resin.

クロスシートの全質量に対する、上記強化繊維の含有量は、20質量%以上80質量%以下であることが好ましく、30質量%以上75質量%以下であることがより好ましく、30質量%以上65質量%以下であることがさらに好ましく、35質量%以上60質量%以下であることが特に好ましい。また、UDシートの全質量に対する、上記マトリクス樹脂の含有量は、20質量%以上80質量%以下であることが好ましく、25質量%以上70質量%以下であることがより好ましく、35質量%以上70質量%以下であることがさらに好ましく、40質量%以上65質量%以下であることが特に好ましい。 The content of the reinforcing fibers relative to the total mass of the cross sheet is preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 75% by mass or less, even more preferably 30% by mass or more and 65% by mass or less, and particularly preferably 35% by mass or more and 60% by mass or less. The content of the matrix resin relative to the total mass of the UD sheet is preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less, more preferably 25% by mass or more and 70% by mass or less, even more preferably 35% by mass or more and 70% by mass or less, and particularly preferably 40% by mass or more and 65% by mass or less.

クロスシートの全体積に対する、上記強化繊維の含有量(繊維体積含有率:Vf)は、10体積%以上70体積%以下であることが好ましく、15体積%以上60体積%以下であることがより好ましく、20体積%以上60体積%以下であることがさらに好ましい。 The content of the reinforcing fibers relative to the total volume of the cross sheet (fiber volume content: Vf) is preferably 10% by volume or more and 70% by volume or less, more preferably 15% by volume or more and 60% by volume or less, and even more preferably 20% by volume or more and 60% by volume or less.

クロスシートの厚みは特に限定されないが、1μm以上500μm以下であることが好ましく、5μm以上400μm以下であることがより好ましく、5μm以上300μm以下であることがさらに好ましい。 The thickness of the cross sheet is not particularly limited, but is preferably 1 μm or more and 500 μm or less, more preferably 5 μm or more and 400 μm or less, and even more preferably 5 μm or more and 300 μm or less.

クロスシートの使用時の態様も特に限定されず、単独のクロスシートをそのまま使用してもよいし、複数のクロスシートを積層体として使用してもよい。また、クロスシートを適宜切断してテープ状にして使用してもよい。 The manner in which the cross sheet is used is not particularly limited, and a single cross sheet may be used as is, or multiple cross sheets may be used as a laminate. The cross sheet may also be appropriately cut into a tape shape for use.

(LFT)
LFTは、炭素繊維と半芳香族ポリアミドを含む芯鞘型の長繊維含有ペレットであり、公知の方法で上記強化繊維に上記マトリクス樹脂を含浸させて得たストランドを、所定の長さに切断する方法で、作製することができる。
(LFT)
LFT is a core-sheath type long fiber-containing pellet containing carbon fiber and semi-aromatic polyamide, and can be produced by impregnating the reinforcing fiber with the matrix resin by a known method to obtain a strand, and then cutting the strand to a predetermined length.

LFTの全質量に対する、上記強化繊維の含有量は、10質量%以上90質量%以下であることが好ましく、20質量%以上90質量%以下であることがより好ましく、40質量%以上90質量%以下であることがさらに好ましい。また、LFTの全質量に対する、上記マトリクス樹脂の含有量は、10質量%以上90質量%以下であることが好ましく、10質量%以上80質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上60質量%以下であることがさらに好ましい。 The content of the reinforcing fibers relative to the total mass of the LFT is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 20% by mass or more and 90% by mass or less, and even more preferably 40% by mass or more and 90% by mass or less. The content of the matrix resin relative to the total mass of the LFT is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 80% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less.

LFTの全体積に対する、上記強化繊維の含有量は、10体積%以上70体積%以下であることが好ましく、15体積%以上60体積%以下であることがより好ましく、20体積%以上60体積%以下であることがさらに好ましい。 The content of the reinforcing fibers relative to the total volume of the LFT is preferably 10% by volume or more and 70% by volume or less, more preferably 15% by volume or more and 60% by volume or less, and even more preferably 20% by volume or more and 60% by volume or less.

LFTの長さは特に限定されないが、3mm以上100mm以下であることが好ましく、5mm以上50mm以下であることがより好ましい。 The length of the LFT is not particularly limited, but is preferably 3 mm or more and 100 mm or less, and more preferably 5 mm or more and 50 mm or less.

LFTは、射出成型やプレス成形などにより所定の形状に成形してもよい。また、LFTの製造と成形とを連続して行う、ダイレクト成形により所定の形状に成形してもよい。 LFT may be molded into a desired shape by injection molding, press molding, or the like. It may also be molded into a desired shape by direct molding, in which the manufacturing and molding of LFT are carried out continuously.

[その他の実施形態]
なお、上述の各実施形態はそれぞれ本発明の一例を示すものであり、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において、他の種々多様な各実施形態も可能であることは言うまでもない。
[Other embodiments]
It should be noted that each of the above-described embodiments shows an example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiments. Needless to say, various other embodiments are possible within the scope of the concept of the present invention.

[用途]
上記樹脂成形体の用途は限定されないが、他の構造材料の補強材として有用である。
[Application]
The applications of the resin molded article are not limited, but it is useful as a reinforcing material for other structural materials.

上記樹脂成形体の用途の具体例には、主翼、垂直および水平尾翼などを含む一次構造材、補助翼、方向舵および昇降舵などを含む二次構造材、座席およびテーブルなどを含む内装材、動力装置、油圧シリンダー、ならびにコンポジットブレーキなどを含む、航空機およびヘリコプターなどの一般的な飛行体の部品部材、ノズルコーンおよびモーターケースなどを含むロケット部品部材、アンテナ、構造体、太陽電池パネル、バッテリーケースおよび望遠鏡などを含む人工衛星部品部材、フレーム、シャフト、ローラー、板バネ、工作機械ヘッド、ロボットアーム、搬送ハンドおよび合成繊維ポットなどを含む機械部品部材、遠心分離機ローターおよびウラン濃縮筒などを含む高速回転体部品部材、パラボラアンテナ、電池部材、レーダー、音響スピーカーコーン、コンピューター部品、プリンター部品、パソコン筐体およびタブレット筐体などを含む電子電機部品部材、骨格部品、準構造部品、外板部品、内外装部品、動力装置、他機器-油圧シリンダー、ブレーキ、バッテリーケース、ドライブシャフト、エンジンパーツ、スポイラー、レーシングカーボディー、クラッシュコーン、イス、タブレット、電話カバー、アンダーカバー、サイドカバー、トランスミッションカバー、バッテリートレイ、リアステップ、スペアタイア容器、バス車体壁およびトラック車体壁などを含む自動車・バイク部品部材、内装材、床板パネル、天井パネル、リニアモーターカー車体、新幹線・鉄道車体、窓拭きワイパー、台車および座席などを含む車両部品部材、ヨット、クルーザーおよびボートなどを含む船舶船体、マスト、ラダー、プロペラ、硬帆、スクリュー、軍用艦胴体、潜水艦胴体および深海探査船などを含む船舶部品部材・機体、アクチュエーター、シリンダー、ボンベ、水素タンク、CNGタンクおよび酸素タンクなどを含む圧力容器部品部材、攪拌翼、パイプ、タンク、ピットフロアーおよびプラント配管などを含む科学装置部品・部材、ブレード、スキン、骨格構造および除氷システムなどを含む風力発電部品部材、X線診断装置部品、車椅子、人工骨、義足・義手、松葉杖、介護補助器具・ロボット(パワーアシストスーツ)、歩行機および介護用ベッドなどを含む医療・介護機器部品部材・用品、CFコンポジットケーブル、コンクリート補強部材、ガードレール、橋梁、トンネル壁、フード、ケーブル、テンションロッド、ストランドロッドおよびフレキシブルパイプなどを含む土木建築・インフラ部品部材、マリンライザー、フレキシブルジャンパー、フレキシブルライザーおよびドリリングライザーなどを含む海底油田採掘用部品部材、釣竿、リール、ゴルフクラブ、テニスラケット、バドミントンラケット、スキー板、ストック、スノーボード、アイスホッケースティック、スノーモービル、弓具、剣道竹刀、野球バット、水泳飛び込み台、障害者用スポーツ用品およびスポーツヘルメットなどを含むスポーツ・レジャー用品。)フレーム、ディスクホイール、リム、ハンドルおよびサドルなどを含む自転車部品、メガネ、鞄、洋傘およびボールペンなどを含む生活用品、ならびに、プラスチックパレット、コンテナ、物流資材、樹脂型、家具、洋傘、ヘルメット、パイプ、足場板、安全靴、プロテクター、燃料電池カバー、ドローンブレード、フレーム、ジグおよびジグフレームなどを含むその他産業用途の部品部材・用品などが含まれる。 Specific examples of applications of the resin molded articles include primary structural materials including main wings, vertical and horizontal stabilizers, etc.; secondary structural materials including ailerons, rudders and elevators, etc.; interior materials including seats and tables, etc.; parts and components of general flying objects such as airplanes and helicopters, including power units, hydraulic cylinders, and composite brakes, etc.; rocket parts and components including nozzle cones and motor cases, etc.; satellite parts and components including antennas, structures, solar panels, battery cases and telescopes, etc.; machine parts and components including frames, shafts, rollers, leaf springs, machine tool heads, robot arms, transport hands and synthetic fiber pots, etc.; high-speed rotating body parts including centrifuge rotors and uranium enrichment cylinders, etc. Components, parabolic antennas, battery components, radar, audio speaker cones, computer parts, printer parts, electronic and electrical components including personal computer cases and tablet cases, frame parts, semi-structural parts, exterior panel parts, interior and exterior parts, power units, other equipment - hydraulic cylinders, brakes, battery cases, drive shafts, engine parts, spoilers, racing car bodies, crash cones, chairs, tablets, telephone covers, under covers, side covers, transmission covers, battery trays, rear steps, spare tire containers, automobile and motorcycle components including bus body walls and truck body walls, interior materials, floor panels, ceiling panels, linear motor car bodies, bullet trains railroad car bodies, window wipers, trolleys and seats, and other vehicle parts and components; ship hulls including yachts, cruisers and boats, ship parts and components and bodies including masts, rudders, propellers, hard sails, screws, military ship fuselages, submarine fuselages and deep sea exploration vessels, and other ship parts and components; pressure vessel parts and components including actuators, cylinders, cylinders, hydrogen tanks, CNG tanks and oxygen tanks, and other scientific equipment parts and components including stirring blades, pipes, tanks, pit floors and plant piping, and other wind power generation parts and components including blades, skins, skeletal structures and de-icing systems, and other parts for X-ray diagnostic equipment, wheelchairs, artificial bones, prosthetic legs and arms, crutches, nursing care assistance devices and robots (power assist suits), walking machines and nursing care beds. civil engineering and infrastructure parts and components, including CF composite cables, concrete reinforcing members, guardrails, bridges, tunnel walls, hoods, cables, tension rods, strand rods, and flexible pipes; offshore oil field drilling parts and components, including marine risers, flexible jumpers, flexible risers, and drilling risers; sports and leisure goods, including fishing rods, reels, golf clubs, tennis rackets, badminton rackets, skis, ski poles, snowboards, ice hockey sticks, snowmobiles, archery equipment, kendo bamboo swords, baseball bats, swimming diving boards, sports equipment for the disabled, and sports helmets. ) Bicycle parts including frames, disc wheels, rims, handlebars and saddles, daily necessities including glasses, bags, umbrellas and ballpoint pens, and other industrial parts and materials including plastic pallets, containers, logistics materials, resin molds, furniture, umbrellas, helmets, pipes, scaffolding boards, safety shoes, protectors, fuel cell covers, drone blades, frames, jigs and jig frames.

以下、実施例を参照して本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲は実施例の記載に限定されない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to the description of the examples.

なお、ポリアミド樹脂の極限粘度[η]は、ポリアミド樹脂0.5gを96.5%硫酸溶液50mlに溶解させ、得られた溶液の、25℃±0.05℃の条件下での流下秒数を、ウベローデ粘度計を使用して測定し、「数式:[η]=ηSP/(C(1+0.205ηSP))」に基づき算出した。
[η]:極限粘度(dl/g)
ηSP:比粘度
C:試料濃度(g/dl)
t:試料溶液の流下秒数(秒)
t0:ブランク硫酸の流下秒数(秒)
ηSP=(t-t0)/t0
The intrinsic viscosity [η] of the polyamide resin was calculated by dissolving 0.5 g of the polyamide resin in 50 ml of a 96.5% sulfuric acid solution, measuring the flow time of the obtained solution at 25° C.±0.05° C. using an Ubbelohde viscometer, and calculating the intrinsic viscosity [η]=η/(C(1+0.205η)) based on the formula:
[η]: Intrinsic viscosity (dl/g)
ηSP: specific viscosity C: sample concentration (g/dl)
t: number of seconds for sample solution to flow (seconds)
t0: Number of seconds (seconds) for blank sulfuric acid to flow
ηSP=(t-t0)/t0

また、ポリアミド樹脂の融点Tm、ガラス転移温度Tgおよび融解熱量(ΔH)は、示差走査熱量計(DSC220C型、セイコーインスツル社製)を用いて測定した。具体的には、約5mgのポリアミド樹脂を測定用アルミニウムパン中に密封し、示差走査熱量計にセットした。そして、室温から10℃/minで350℃まで加熱した。当該樹脂を完全融解させるために、360℃で3分間保持し、次いで、10℃/minで30℃まで冷却した。30℃で5分間置いた後、10℃/minで360℃まで2度目の加熱を行った。この2度目の加熱における吸熱ピークの温度(℃)をポリアミド樹脂の融点(Tm)とし、ガラス転移に相当する変位点をガラス転移温度(Tg)とした。融解熱量ΔHは、JIS K7122に準じて、1度目の昇温過程での結晶化の吸熱ピークの面積から求めた。 The melting point Tm, glass transition temperature Tg, and heat of fusion (ΔH) of the polyamide resin were measured using a differential scanning calorimeter (DSC220C type, manufactured by Seiko Instruments Inc.). Specifically, about 5 mg of polyamide resin was sealed in an aluminum pan for measurement and set in the differential scanning calorimeter. Then, it was heated from room temperature to 350°C at 10°C/min. In order to completely melt the resin, it was held at 360°C for 3 minutes and then cooled to 30°C at 10°C/min. After leaving it at 30°C for 5 minutes, it was heated a second time to 360°C at 10°C/min. The temperature (°C) of the endothermic peak in this second heating was taken as the melting point (Tm) of the polyamide resin, and the transition point corresponding to the glass transition was taken as the glass transition temperature (Tg). The heat of fusion ΔH was calculated from the area of the endothermic peak of crystallization during the first heating process in accordance with JIS K7122.

1.材料の合成・用意
1-1.ポリアミド樹脂の合成
1-1-1.結晶性ポリアミド樹脂(A-1)(PA6TDT)の合成
テレフタル酸3655g(22.0モル)、1,6-ジアミノヘキサン1312g(11.3モル)、2-メチル-1,5-ペンタンジアミン1312g(11.3モル)、次亜リン酸ナトリウム一水和物5.5g(5.2×10-2モル)及び蒸留水640mlを、内容量1Lのオートクレーブに入れ、窒素置換した。190℃から攪拌を開始し、3時間かけてオートクレーブの内部温度を250℃まで昇温した。このとき、オートクレーブの内圧を3.03MPaまで昇圧した。このまま1時間反応を続けた後、オートクレーブ下部に設置したスプレーノズルから大気放出して低縮合物を抜き出した。抜き出された低縮合物を、室温(23℃)まで冷却した後、粉砕機で1.5mm以下の粒径まで粉砕し、110℃で24時間乾燥した。得られた低縮合物の水分量は、4100ppm、極限粘度[η]は0.15dl/gであった。次に、この低縮合物を棚段式固相重合装置にいれ、窒素置換した後、約1時間30分かけて180℃まで昇温した。その後、1時間30分反応させ、室温(23℃)まで降温した。その後、スクリュー径30mm、L/D=36の二軸押出機にて、バレル設定温度330℃、スクリュー回転数200rpm、10Kg/hの樹脂供給速度で溶融重合して、結晶性ポリアミド樹脂(A-1)を得た。
1. Synthesis and preparation of materials 1-1. Synthesis of polyamide resin 1-1-1. Synthesis of crystalline polyamide resin (A-1) (PA6TDT) 3655g (22.0 mol) of terephthalic acid, 1312g (11.3 mol) of 1,6-diaminohexane, 1312g (11.3 mol) of 2-methyl-1,5-pentanediamine, 5.5g (5.2×10 −2 mol) of sodium hypophosphite monohydrate, and 640ml of distilled water were placed in an autoclave with a capacity of 1L and substituted with nitrogen. Stirring was started at 190°C, and the internal temperature of the autoclave was raised to 250°C over 3 hours. At this time, the internal pressure of the autoclave was raised to 3.03 MPa. After continuing the reaction for 1 hour, the mixture was released into the air from a spray nozzle installed at the bottom of the autoclave and the low condensate was extracted. The extracted low condensate was cooled to room temperature (23 ° C), pulverized to a particle size of 1.5 mm or less with a pulverizer, and dried at 110 ° C for 24 hours. The moisture content of the obtained low condensate was 4100 ppm, and the intrinsic viscosity [η] was 0.15 dl / g. Next, this low condensate was placed in a tray-type solid-phase polymerization apparatus, and after nitrogen replacement, the temperature was raised to 180 ° C over about 1 hour and 30 minutes. Then, the reaction was allowed to proceed for 1 hour and 30 minutes, and the temperature was lowered to room temperature (23 ° C). Then, in a twin-screw extruder with a screw diameter of 30 mm and L / D = 36, melt polymerization was performed at a barrel setting temperature of 330 ° C, a screw rotation speed of 200 rpm, and a resin supply rate of 10 Kg / h to obtain a crystalline polyamide resin (A-1).

得られた結晶性ポリアミド樹脂(A-1)の極限粘度[η]は0.9dl/g、融点Tmは300℃、融解熱量(ΔH)は42J/gであった。 The resulting crystalline polyamide resin (A-1) had an intrinsic viscosity [η] of 0.9 dl/g, a melting point Tm of 300°C, and a heat of fusion (ΔH) of 42 J/g.

1-1-2.結晶性ポリアミド樹脂(A-2)(PA6T6I)の合成
テレフタル酸2774g(16.7モル)、イソフタル酸1196g(7.2モル)、1,6-ジアミノヘキサン2800g(24.1モル)、安息香酸36.6g(0.3モル)、次亜リン酸ナトリウム一水和物5.7g(5.4×10-2モル)及び蒸留水545gを、内容量1Lのオートクレーブに入れ、窒素置換した。190℃から攪拌を開始し、3時間かけてオートクレーブの内部温度を250℃まで昇温した。このとき、オートクレーブの内圧を3.03MPaまで昇圧した。このまま1時間反応を続けた後、オートクレーブ下部に設置したスプレーノズルから大気放出して低縮合物を抜き出した。抜き出された低縮合物を、室温(23℃)まで冷却した後、粉砕機で1.5mm以下の粒径まで粉砕し、110℃で24時間乾燥した。得られた低縮合物の水分量は、4100ppm、極限粘度[η]は0.15dl/gであった。次に、この低縮合物を棚段式固相重合装置にいれ、窒素置換した後、約1時間30分かけて180℃まで昇温した。その後、1時間30分反応させ、室温(23℃)まで降温した。その後、スクリュー径30mm、L/D=36の二軸押出機にて、バレル設定温度330℃、スクリュー回転数200rpm、10Kg/hの樹脂供給速度で溶融重合して、結晶性ポリアミド樹脂(A-2)を得た。
1-1-2. Synthesis of crystalline polyamide resin (A-2) (PA6T6I) 2774g (16.7 mol) of terephthalic acid, 1196g (7.2 mol) of isophthalic acid, 2800g (24.1 mol) of 1,6-diaminohexane, 36.6g (0.3 mol) of benzoic acid, 5.7g (5.4×10 −2 mol) of sodium hypophosphite monohydrate and 545g of distilled water were placed in an autoclave with a capacity of 1L and substituted with nitrogen. Stirring was started at 190°C, and the internal temperature of the autoclave was raised to 250°C over 3 hours. At this time, the internal pressure of the autoclave was raised to 3.03 MPa. After continuing the reaction for 1 hour, the mixture was released into the air from a spray nozzle installed at the bottom of the autoclave and the low condensate was extracted. The extracted low condensate was cooled to room temperature (23 ° C), pulverized to a particle size of 1.5 mm or less with a pulverizer, and dried at 110 ° C for 24 hours. The moisture content of the obtained low condensate was 4100 ppm, and the intrinsic viscosity [η] was 0.15 dl / g. Next, this low condensate was placed in a tray-type solid-phase polymerization apparatus, and after nitrogen replacement, the temperature was raised to 180 ° C over about 1 hour and 30 minutes. Then, the reaction was allowed to proceed for 1 hour and 30 minutes, and the temperature was lowered to room temperature (23 ° C). Then, in a twin-screw extruder with a screw diameter of 30 mm and L / D = 36, melt polymerization was performed at a barrel setting temperature of 330 ° C, a screw rotation speed of 200 rpm, and a resin supply rate of 10 Kg / h to obtain a crystalline polyamide resin (A-2).

得られた結晶性ポリアミド樹脂(A-2)の極限粘度[η]は1.0dl/g、融点Tmは330℃、融解熱量(ΔH)は51J/gであった。 The resulting crystalline polyamide resin (A-2) had an intrinsic viscosity [η] of 1.0 dl/g, a melting point Tm of 330°C, and a heat of fusion (ΔH) of 51 J/g.

1-1-3.非晶性ポリアミド樹脂(B-1)(PA6I6T)の合成
テレフタル酸1390g(8.4モル)、イソフタル酸2581g(15.5モル)、1,6-ジアミノヘキサン2800g(24.1モル)、安息香酸109.5g(0.9モル)、次亜リン酸ナトリウム一水和物5.7g(5.4×10-2モル)及び蒸留水545gを、内容量1Lのオートクレーブに入れ、窒素置換した。190℃から攪拌を開始し、3時間かけてオートクレーブの内部温度を250℃まで昇温した。このとき、オートクレーブの内圧を3.03MPaまで昇圧した。このまま1時間反応を続けた後、オートクレーブ下部に設置したスプレーノズルから大気放出して低縮合物を抜き出した。抜き出された低縮合物を、室温(23℃)まで冷却した後、粉砕機で1.5mm以下の粒径まで粉砕し、110℃で24時間乾燥した。得られた低縮合物の水分量は、4100ppm、極限粘度[η]は0.15dl/gであった。次に、この低縮合物を棚段式固相重合装置にいれ、窒素置換した後、約1時間30分かけて180℃まで昇温した。その後、1時間30分反応させ、室温(23℃)まで降温した。その後、スクリュー径30mm、L/D=36の二軸押出機にて、バレル設定温度330℃、スクリュー回転数200rpm、10Kg/hの樹脂供給速度で溶融重合して、非晶性ポリアミド樹脂(B-1)を得た。
1-1-3. Synthesis of amorphous polyamide resin (B-1) (PA6I6T) 1390g (8.4 mol) of terephthalic acid, 2581g (15.5 mol) of isophthalic acid, 2800g (24.1 mol) of 1,6-diaminohexane, 109.5g (0.9 mol) of benzoic acid, 5.7g (5.4×10 −2 mol) of sodium hypophosphite monohydrate and 545g of distilled water were placed in an autoclave with a capacity of 1L and substituted with nitrogen. Stirring was started at 190°C, and the internal temperature of the autoclave was raised to 250°C over 3 hours. At this time, the internal pressure of the autoclave was raised to 3.03 MPa. After continuing the reaction for 1 hour, the mixture was discharged into the air from a spray nozzle installed at the bottom of the autoclave and the low condensate was extracted. The extracted low condensate was cooled to room temperature (23 ° C), pulverized to a particle size of 1.5 mm or less with a pulverizer, and dried at 110 ° C for 24 hours. The moisture content of the obtained low condensate was 4100 ppm, and the intrinsic viscosity [η] was 0.15 dl / g. Next, this low condensate was placed in a tray-type solid-phase polymerization apparatus, and after nitrogen replacement, the temperature was raised to 180 ° C over about 1 hour and 30 minutes. Then, the reaction was allowed to proceed for 1 hour and 30 minutes, and the temperature was lowered to room temperature (23 ° C). Then, in a twin-screw extruder with a screw diameter of 30 mm and L / D = 36, melt polymerization was performed at a barrel setting temperature of 330 ° C, a screw rotation speed of 200 rpm, and a resin supply rate of 10 Kg / h to obtain an amorphous polyamide resin (B-1).

得られた非晶性ポリアミド樹脂(B-1)の極限粘度[η]は0.65dl/g、ガラス転移温度(Tg)は125℃、及び融解熱量(ΔH)は0J/gであった。 The resulting amorphous polyamide resin (B-1) had an intrinsic viscosity [η] of 0.65 dl/g, a glass transition temperature (Tg) of 125°C, and a heat of fusion (ΔH) of 0 J/g.

1-2.強化繊維の用意
炭素繊維束として、T700SC(東レ株式会社製、フィラメント数24000本)を用意した。
1-2. Preparation of reinforcing fibers As a carbon fiber bundle, T700SC (manufactured by Toray Industries, Inc., number of filaments: 24,000) was prepared.

1-3.添加剤の用意
1-3-1.非晶性半芳香族ポリアミド樹脂
上記合成した非晶性ポリアミド樹脂(B-1)を用いた。
1-3. Preparation of additives 1-3-1. Amorphous semi-aromatic polyamide resin The amorphous polyamide resin (B-1) synthesized above was used.

1-3-2.有機系滑剤
金属石鹸(12-ヒドロキシステアリン酸カルシウム:日東化成工業株式会社製、CS-6CP)を用いた。
1-3-2. Organic lubricant Metal soap (calcium 12-hydroxystearate: CS-6CP, manufactured by Nitto Kasei Kogyo Co., Ltd.) was used.

1-3-3.粘度調整剤
安息香酸を用いた。
1-3-3. Viscosity modifier
Benzoic acid was used.

1-4.その他の成分
流動滑剤として、三井化学株式会社製、ハイワックス100P(低分子ポリエチレン、分子量900)を用いた。
1-4. Other Components As a flow lubricant, Hiwax 100P (low molecular weight polyethylene, molecular weight 900) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. was used.

2.UDシートの作製
2-1.ポリアミド樹脂組成物の作製
結晶性半芳香族ポリアミド樹脂、添加剤(非晶性半芳香族ポリアミド樹脂、有機系滑剤もしくは粘度調整剤)または上記その他の成分を、表1および表2に記載の割合で、バレル温度を335℃に設定した30mmφベント付二軸押出機で混練し、押し出した後にペレタイザーでペレット化して、ポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。
2. Preparation of UD sheet 2-1. Preparation of polyamide resin composition A crystalline semi-aromatic polyamide resin, additives (amorphous semi-aromatic polyamide resin, organic lubricant or viscosity modifier) or the other components described above were kneaded in the ratios shown in Tables 1 and 2 in a 30 mmφ vented twin-screw extruder with a barrel temperature set to 335°C, extruded, and then pelletized in a pelletizer to obtain pellets of a polyamide resin composition.

2-2.UDシートの作製
炭素繊維束を開繊し、一方向に配向して配列するように引き揃えた。金型内で、結晶性半芳香族ポリアミド樹脂の融点Tmよりも10℃高い温度に加熱して溶融状態とした上記ポリアミド樹脂組成物を上記炭素繊維束に接触させ、含浸させた。なお、金型の温度も、結晶性半芳香族ポリアミド樹脂の融点Tmよりも10℃高い温度とした。
2-2. Preparation of UD sheet Carbon fiber bundles were opened and aligned so as to be oriented in one direction. The above polyamide resin composition, which had been heated to a temperature 10°C higher than the melting point Tm of the crystalline semi-aromatic polyamide resin in a mold and brought into a molten state, was brought into contact with the carbon fiber bundles and impregnated. The temperature of the mold was also set to a temperature 10°C higher than the melting point Tm of the crystalline semi-aromatic polyamide resin.

含浸後、冷却して得られたUDシートは、それぞれ、UDシートの全質量に対して63質量%の炭素繊維と、37質量%のポリアミド樹脂組成物と、を有していた。また、得られたUDシート中の厚みは、200μmだった。 After impregnation and cooling, the UD sheets obtained contained 63% by mass of carbon fiber and 37% by mass of polyamide resin composition relative to the total mass of the UD sheet. The thickness of the obtained UD sheet was 200 μm.

3.評価
3-1.層間せん断強度(ILSS)
得られたUDシートを、繊維方向が平行に配向するように11枚積層し、340℃3分間8MPaの条件で熱プレス成形を実施し、その後、15℃3分間8MPaの条件で冷却プレスを実施することで積層体を得た。複合材の厚みは2mmであった。
3. Evaluation
3-1. Interlaminar shear strength (ILSS)
The UD sheets were stacked in 11 layers so that the fibers were oriented parallel to each other, and then hot-pressed at 340°C for 3 minutes at 8 MPa, followed by cooling at 15°C for 3 minutes at 8 MPa to obtain a laminate. The thickness of the composite material was 2 mm.

この複合材から、幅4mm、長さ12mm、厚さ2mmの試験片を用意し、ASTM D2344に準拠して、島津製作所社製オートグラフAG-Xを用い、23℃、試験速度1mm/分で、層間せん断強度(ILSS)を測定した。 Test pieces measuring 4 mm in width, 12 mm in length, and 2 mm in thickness were prepared from this composite material, and the interlaminar shear strength (ILSS) was measured at 23°C and a test speed of 1 mm/min using an Autograph AG-X manufactured by Shimadzu Corporation in accordance with ASTM D2344.

3-2.含浸性
炭素繊維束(幅:9mm)を開繊して、幅12mmとなるように、一方向に配向して配列するように引き揃えた。
3-2. Impregnation Carbon fiber bundles (width: 9 mm) were opened and aligned in one direction so as to have a width of 12 mm.

上記作製したポリアミド樹脂組成物のペレットを、200μmのスペーサーを用いて、結晶性半芳香族ポリアミド樹脂の融点Tmよりも10℃高い温度での熱プレスを3分間実施することにより、200μmのフィルムに成型した。 The pellets of the polyamide resin composition prepared above were molded into a 200 μm film by heat pressing for 3 minutes at a temperature 10°C higher than the melting point Tm of the crystalline semi-aromatic polyamide resin using a 200 μm spacer.

得られたフィルム上に、上記開繊して引き揃えた炭素繊維を重ね合わせ、結晶性半芳香族ポリアミド樹脂の融点Tmよりも10℃高い温度で5分間プレスした。プレス操作後、炭素繊維側の表面を観察し、以下の基準で、樹脂組成物の含浸状態を評価した。
〇:樹脂の染み出しが観察された
×:樹脂の染み出しが観察されなかった
The above-mentioned opened and aligned carbon fibers were laid on the obtained film, and pressed for 5 minutes at a temperature 10° C. higher than the melting point Tm of the crystalline semi-aromatic polyamide resin. After the pressing operation, the surface on the carbon fiber side was observed, and the impregnation state of the resin composition was evaluated according to the following criteria.
◯: Resin seepage was observed. ×: Resin seepage was not observed.

UDシートの作製に使用した各材料の種類および配合量(ポリアミド樹脂組成物の量を100質量部としたときの値)、結晶性半芳香族ポリアミド樹脂の融点Tm、繊維体積含有率Vf、および層間せん断強度(ILSS)の測定結果、ならびに含浸性の評価結果を、表1~表3に示す。 Tables 1 to 3 show the types and amounts of each material used in the production of the UD sheet (values when the amount of the polyamide resin composition is 100 parts by mass), the melting point Tm of the crystalline semi-aromatic polyamide resin, the fiber volume content Vf, and the interlaminar shear strength (ILSS) measurement results, and the impregnation evaluation results.

Figure 0007587458000001
Figure 0007587458000001

Figure 0007587458000002
Figure 0007587458000002

Figure 0007587458000003
Figure 0007587458000003

表1~表3から明らかなように、マトリクス樹脂が、結晶性半芳香族ポリアミド樹脂(A)と、非晶性半芳香族ポリアミド樹脂(B)、有機系滑剤、および分子内にカルボキシ基を有する化合物を含む粘度調整剤、からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤と、を含むと、マトリクス樹脂の含浸性が向上し、層間せん断強度(ILSS)が高まっていた。 As is clear from Tables 1 to 3, when the matrix resin contains at least one additive selected from the group consisting of crystalline semi-aromatic polyamide resin (A), amorphous semi-aromatic polyamide resin (B), organic lubricants, and viscosity modifiers containing compounds having carboxy groups in the molecule, the impregnation of the matrix resin is improved, and the interlaminar shear strength (ILSS) is increased.

本発明の筒状体は、軽量であり、かつ積層体としたときの層間せん断強度が高い。そのため、本発明の筒状体は、各種補強材、筒状体、成形体として好適に使用できる。 The cylindrical body of the present invention is lightweight and has high interlaminar shear strength when laminated. Therefore, the cylindrical body of the present invention can be suitably used as various reinforcing materials, cylindrical bodies, and molded bodies.

Claims (11)

配列された複数の強化繊維と、
結晶性半芳香族ポリアミド樹脂(A)(但し、ジアミン由来の構成単位と、ジカルボン酸由来の構成単位から構成されるポリアミド樹脂であって、ジアミン由来の構成単位の70モル%以上がメタキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の70モル%以上がアジピン酸に由来するポリアミド樹脂を除く)
機系滑剤、および分子内にカルボキシ基を有する化合物を含む粘度調整剤、からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤と、を含
前記添加剤が、下記条件(1)~(3)の少なくとも1つを満たす、
繊維強化樹脂組成物。
条件(1):前記添加剤は、前記有機系滑剤を含み、前記有機系滑剤は、金属石鹸である。
条件(2):前記添加剤は、前記有機系滑剤を含み、前記有機系滑剤の含有量は、前記繊維強化樹脂組成物に含まれる樹脂成分の全質量を100質量部としたとき、0.1質量部以上10.0質量部以下となる量である。
条件(3):前記添加剤は、前記粘度調整剤を含み、前記粘度調整剤は、モノカルボン酸であり、前記粘度調整剤の含有量は、前記繊維強化樹脂組成物に含まれる樹脂成分の全質量を100質量部としたとき、0.01質量部以上10.0質量部以下となる量である。
A plurality of arranged reinforcing fibers;
A crystalline semi-aromatic polyamide resin (A) (excluding polyamide resins composed of diamine-derived structural units and dicarboxylic acid-derived structural units, in which 70 mol % or more of the diamine-derived structural units are derived from metaxylylenediamine and 70 mol % or more of the dicarboxylic acid-derived structural units are derived from adipic acid) ,
and at least one additive selected from the group consisting of an organic lubricant and a viscosity modifier containing a compound having a carboxy group in the molecule;
The additive satisfies at least one of the following conditions (1) to (3):
Fiber reinforced resin composition.
Condition (1): The additive contains the organic lubricant, and the organic lubricant is a metal soap.
Condition (2): The additive contains the organic lubricant, and the content of the organic lubricant is 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less when the total mass of the resin components contained in the fiber-reinforced resin composition is 100 parts by mass.
Condition (3): The additive includes the viscosity modifier, the viscosity modifier is a monocarboxylic acid, and the content of the viscosity modifier is 0.01 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less when the total mass of the resin components contained in the fiber-reinforced resin composition is 100 parts by mass.
前記結晶性半芳香族ポリアミド樹脂(A)は、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)と、ジアミンから誘導される成分単位(Ab)とを含み、The crystalline semi-aromatic polyamide resin (A) contains a component unit (Aa) derived from a dicarboxylic acid and a component unit (Ab) derived from a diamine,
前記ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)は、テレフタル酸、およびナフタレンジカルボン酸からなる群より選択される少なくとも一種から誘導される成分単位(Aa1)を含む、The component unit (Aa) derived from a dicarboxylic acid includes a component unit (Aa1) derived from at least one selected from the group consisting of terephthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid.
請求項1に記載の繊維強化樹脂組成物。The fiber reinforced resin composition according to claim 1.
前記成分単位(Aa1)の含有量は、ジカルボン酸から誘導される成分単位(Aa)の総モル数に対して20モル%より多く100モル%以下である、The content of the component unit (Aa1) is more than 20 mol % and not more than 100 mol % based on the total number of moles of the component unit (Aa) derived from a dicarboxylic acid.
請求項2に記載の繊維強化樹脂組成物。The fiber reinforced resin composition according to claim 2.
前記添加剤が、前記条件(2)~(3)の少なくとも1つを満たす、The additive satisfies at least one of the conditions (2) to (3).
請求項1~3のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂組成物。The fiber reinforced resin composition according to any one of claims 1 to 3.
前記添加剤が、前記条件(3)を満たす、The additive satisfies the condition (3).
請求項4に記載の繊維強化樹脂組成物。The fiber reinforced resin composition according to claim 4.
前記添加剤が、前記条件(1)を満たし、
前記金属石鹸は、ヒドロキシ基を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂組成物。
The additive satisfies the condition (1),
The fiber reinforced resin composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the metal soap contains a hydroxy group.
前記モノカルボン酸は、安息香酸または酢酸である、請求項に記載の繊維強化樹脂組成物。 The fiber reinforced resin composition according to claim 5 , wherein the monocarboxylic acid is benzoic acid or acetic acid. 前記複数の強化繊維は、一方向に配向して配列されている、請求項1~のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂組成物。 The fiber-reinforced resin composition according to any one of claims 1 to 7 , wherein the plurality of reinforcing fibers are oriented and arranged in one direction. 前記複数の強化繊維は、織り込まれている、請求項1~のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂組成物。 The fiber reinforced resin composition according to any one of claims 1 to 7 , wherein the plurality of reinforcing fibers are woven together. 請求項1~のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂組成物を積層し、互いに溶着させてなる積層体。 A laminate obtained by laminating the fiber-reinforced resin composition according to any one of claims 1 to 9 and welding the laminated layers together. 請求項1~のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂組成物を成形してなる成形体。 A molded article obtained by molding the fiber-reinforced resin composition according to any one of claims 1 to 9 .
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