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JP7645706B2 - Fiber-reinforced polypropylene resin composition - Google Patents
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JP7645706B2 - Fiber-reinforced polypropylene resin composition - Google Patents

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本発明は、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、剛性と耐衝撃性のバランスに優れた繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a fiber-reinforced polypropylene resin composition. More specifically, the present invention relates to a fiber-reinforced polypropylene resin composition that has an excellent balance between rigidity and impact resistance.

ポリプロピレン樹脂組成物を成形して得られる成形体は、その優れた成形性と物性のために、自動車部品や家電部品など様々な分野での利用が進んでいる。 Molded articles obtained by molding polypropylene resin compositions are increasingly being used in a variety of fields, including automobile parts and home appliance parts, due to their excellent moldability and physical properties.

そして、ポリプロピレン樹脂組成物はその優れた物性により用途が拡大してきているが、さらなる適用範囲の拡大にはさらなる物性バランスの向上の必要がある。 The excellent physical properties of polypropylene resin compositions have led to a wide range of applications, but to further expand the range of applications, it is necessary to further improve the balance of physical properties.

物性としては剛性と耐衝撃性のバランスが重要である。自動車においては電動化や電子化が今後より進んでいく中で、その高剛性及び電気特性といった性質を付与できる炭素繊維の益々の活用が重要となってくる。しかし、炭素繊維を用いた組成物においては剛性が非常に高いが、一方脆性となり耐衝撃性は大きく低下する。このため、機械物性の中でも剛性と衝撃性能を両立させるための手法が必要となってくる。 In terms of physical properties, the balance between rigidity and impact resistance is important. As electrification and electronics in automobiles continue to advance in the future, it will become increasingly important to make use of carbon fiber, which can impart properties such as high rigidity and electrical properties. However, while compositions using carbon fiber have very high rigidity, they also become brittle and have significantly reduced impact resistance. For this reason, a method is needed to achieve both rigidity and impact performance among mechanical properties.

特許文献1においては、ポリプロピレン、エラストマー、炭素繊維および無機充填材を含有する樹脂組成物が提案されている。エラストマーを含有する事により耐衝撃性を向上させているが、耐衝撃性の強化は不十分であり、またエラストマーの配合により剛性の大幅な低下も想定される。また、無機充填材としてはタルクが用いられているが、タルクの比重は重く剛性の補強効果もガラス繊維等には大きく劣る事からその改良効果は限定的である。 Patent Document 1 proposes a resin composition containing polypropylene, elastomer, carbon fiber, and inorganic filler. Although the inclusion of elastomer improves impact resistance, the impact resistance is insufficient, and the incorporation of elastomer is expected to significantly reduce rigidity. In addition, talc is used as the inorganic filler, but the specific gravity of talc is high and its reinforcing effect on rigidity is significantly inferior to that of glass fiber, etc., so the improving effect is limited.

炭素繊維とガラス繊維を併用した樹脂組成物として、例えば特許文献2に報告があるが、剛性のみの記載であり耐衝撃性については何ら記載がなく、また炭素繊維とガラス繊維の比率についても何ら着目されておらず、さらにはガラス繊維の繊維長も100~500μmと耐衝撃性については何ら考慮されていない。また、特許文献3では、炭素繊維とそれ以外の繊維を組み合わせた樹脂組成物が提案されている。炭素繊維とガラス繊維の比率については提案されているが耐衝撃性の改良は不十分であり、このため同文献に記載の技術では剛性と耐衝撃性を両立させた材料とはいいがたい。 For example, Patent Document 2 reports a resin composition that uses both carbon fiber and glass fiber, but it only describes rigidity and makes no mention of impact resistance, nor does it pay any attention to the ratio of carbon fiber to glass fiber. Furthermore, the fiber length of the glass fiber is 100 to 500 μm, with no consideration given to impact resistance. Patent Document 3 proposes a resin composition that combines carbon fiber with other fibers. Although the ratio of carbon fiber to glass fiber is proposed, the improvement in impact resistance is insufficient, and for this reason the technology described in this document cannot be said to be a material that combines rigidity and impact resistance.

特表2017-529430号公報Special table 2017-529430 publication 特開2019-214694号公報JP 2019-214694 A 特表2018-517014号公報Special table 2018-517014 publication

本発明の課題は、上記の従来技術では到達していない問題を解決しようとするものであって、自動車部品や家電部品などに用いられる成形体において、曲げ弾性率や曲げ強度といった剛性と耐衝撃性にすぐれた繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物を提供することである。 The object of the present invention is to solve the problems that have not been solved by the above-mentioned conventional techniques, and to provide a fiber-reinforced polypropylene resin composition that has excellent rigidity, such as flexural modulus and flexural strength, and impact resistance, for use in molded articles used in automobile parts, home appliance parts, etc.

本発明は上記課題を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、ポリプロピレン系樹脂に特定の炭素繊維およびガラス繊維を特定の割合で配合してなる繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物が上記の課題を解決できることを見出し、これらの知見に基づき、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above problems, the inventors conducted extensive research and discovered that a fiber-reinforced polypropylene resin composition, which is made by blending specific carbon fibers and glass fibers in a specific ratio with a polypropylene resin, can solve the above problems. Based on this knowledge, the inventors have completed the present invention.

即ち、本発明は、以下の構成を有するものである。
[1]下記条件(Z-1)及び条件(Z-2)を満足することを特徴とする、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)。
条件(Z-1)
繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)は、下記条件(A-1)を満足するポリプロピレン系樹脂(A)55~80重量%、下記条件(B-1)を満足する繊維(B)20~45重量%及びポリプロピレン系樹脂(A)と繊維(B)との合計100重量部に対して変性ポリオレフィン樹脂(C)0.1~5.0重量部を含有する(但し、ポリプロピレン系樹脂(A)及び繊維(B)の合計は100重量%である)。
条件(A-1)
ポリプロピレン系樹脂(A)は、ポリプロピレン単独重合体、ポリプロピレン-α―オレフィンランダム共重合体及びポリプロピレン-α―オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂である。
条件(B-1)
繊維(B)は炭素繊維(B1)とガラス繊維(B2)とを含み、炭素繊維(B1)とガラス繊維(B2)との配合割合が以下の範囲である。
炭素繊維(B1)/ガラス繊維(B2)=20/80~80/20
条件(Z-2)
繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の比重が1.030~1.200g/cmである。
[2]下記条件(X-1)を満足する繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)と、下記条件(Y-1)を満足する繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)と、下記条件(A3-1)を満足する任意のポリプロピレン系樹脂(A3)とを含有し、更に下記条件(A-2)を満足する[1]に記載の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)。
条件(X-1)
繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)は、下記条件(A1-1)を満足するポリプロピレン系樹脂(A1)50~97重量%、炭素繊維(B1)3~50重量%及びポリプロピレン系樹脂(A1)と炭素繊維(B1)との合計100重量部に対して変性ポリオレフィン樹脂(C1)0.1~5重量部を含有する(但し、ポリプロピレン系樹脂(A1)と炭素繊維(B1)との合計は100重量%である)
条件(A1-1)
ポリプロピレン系樹脂(A1)は、ポリプロピレン単独重合体、ポリプロピレン-α―オレフィンランダム共重合体及びポリプロピレン-α―オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂である。
条件(Y-1)
繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)は、下記条件(A2-1)を満足するポリプロピレン系樹脂組成物(A2)35~97重量%、ガラス繊維(B2)3~65重量%およびポリプロピレン系樹脂(A2)とガラス繊維(B2)との合計100重量部に対して変性ポリオレフィン樹脂(C2)0.1~5重量部を含有する(但し、ポリプロピレン系樹脂(A2)とガラス繊維(B2)との合計が100重量%である)。
条件(A2-1)
ポリプロピレン系樹脂(A2)は、ポリプロピレン単独重合体、ポリプロピレン-α―オレフィンランダム共重合体及びポリプロピレン-α―オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂である。
条件(A3-1)
ポリプロピレン系樹脂(A3)は、ポリプロピレン単独重合体、ポリプロピレン-α―オレフィンランダム共重合体及びポリプロピレン-α―オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂である。
条件(A-2)
ポリプロピレン系樹脂(A)は、ポリプロピレン系樹脂(A1)、ポリプロピレン系樹脂(A2)及び任意のポリプロピレン系樹脂(A3)を含有する。
[3]繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)が、下記条件(Y-2)を更に満足する[2]に記載の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)。
条件(Y-2)
繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)は、繊維が互いに平行な状態で配列したペレットである。
[4]繊維(B)が下記条件(B-2)を満足する[1]乃至[3]の何れか1項に記載の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)。
条件(B-2)
繊維(B)の繊維長が2~20mmである。
[5][1]乃至[4]の何れか1項に記載の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)を成形してなる成形体。
[6][2]乃至[4]の何れか1項に記載の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)を製造するに際し、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)のペレットと、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)のペレットと、任意のポリプロピレン系樹脂(A3)のペレットとを混合し、更に溶融混練する、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の製造方法。
That is, the present invention has the following configuration.
[1] A fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) characterized by satisfying the following conditions (Z-1) and (Z-2):
Condition (Z-1)
The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) contains 55 to 80% by weight of a polypropylene resin (A) satisfying the following condition (A-1), 20 to 45% by weight of fibers (B) satisfying the following condition (B-1), and 0.1 to 5.0 parts by weight of a modified polyolefin resin (C) per 100 parts by weight of the total of the polypropylene resin (A) and the fibers (B) (however, the total of the polypropylene resin (A) and the fibers (B) is 100% by weight).
Condition (A-1)
The polypropylene resin (A) is at least one polypropylene resin selected from the group consisting of polypropylene homopolymers, polypropylene-α-olefin random copolymers, and polypropylene-α-olefin block copolymers.
Condition (B-1)
The fiber (B) contains carbon fiber (B1) and glass fiber (B2), and the blending ratio of the carbon fiber (B1) to the glass fiber (B2) is in the following range.
Carbon fiber (B1) / glass fiber (B2) = 20/80 to 80/20
Condition (Z-2)
The fiber reinforced polypropylene resin composition (Z) has a specific gravity of 1.030 to 1.200 g/cm 3 .
[2] A fiber-containing polypropylene resin composition (X) satisfying the following condition (X-1), a fiber-containing polypropylene resin composition (Y) satisfying the following condition (Y-1), and an optional polypropylene resin (A3) satisfying the following condition (A3-1), and further satisfying the following condition (A-2). [1] The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) according to the above.
Condition (X-1)
The fiber-containing polypropylene-based resin composition (X) contains 50 to 97% by weight of a polypropylene-based resin (A1) satisfying the following condition (A1-1), 3 to 50% by weight of carbon fiber (B1), and 0.1 to 5 parts by weight of a modified polyolefin resin (C1) per 100 parts by weight of the total of the polypropylene-based resin (A1) and the carbon fiber (B1) (wherein the total of the polypropylene-based resin (A1) and the carbon fiber (B1) is 100% by weight):
Condition (A1-1)
The polypropylene resin (A1) is at least one polypropylene resin selected from the group consisting of polypropylene homopolymers, polypropylene-α-olefin random copolymers, and polypropylene-α-olefin block copolymers.
Condition (Y-1)
The fiber-containing polypropylene resin composition (Y) contains 35 to 97% by weight of a polypropylene resin composition (A2) satisfying the following condition (A2-1), 3 to 65% by weight of glass fiber (B2), and 0.1 to 5 parts by weight of a modified polyolefin resin (C2) per 100 parts by weight of the total of the polypropylene resin (A2) and the glass fiber (B2) (wherein the total of the polypropylene resin (A2) and the glass fiber (B2) is 100% by weight).
Condition (A2-1)
The polypropylene resin (A2) is at least one polypropylene resin selected from the group consisting of polypropylene homopolymers, polypropylene-α-olefin random copolymers, and polypropylene-α-olefin block copolymers.
Condition (A3-1)
The polypropylene-based resin (A3) is at least one polypropylene-based resin selected from the group consisting of polypropylene homopolymers, polypropylene-α-olefin random copolymers, and polypropylene-α-olefin block copolymers.
Condition (A-2)
The polypropylene-based resin (A) contains a polypropylene-based resin (A1), a polypropylene-based resin (A2) and an optional polypropylene-based resin (A3).
[3] The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) according to [2], wherein the fiber-containing polypropylene resin composition (Y) further satisfies the following condition (Y-2).
Condition (Y-2)
The fiber-containing polypropylene resin composition (Y) is in the form of pellets in which the fibers are aligned parallel to one another.
[4] The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) according to any one of [1] to [3], wherein the fiber (B) satisfies the following condition (B-2):
Condition (B-2)
The fiber (B) has a fiber length of 2 to 20 mm.
[5] A molded article obtained by molding the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) according to any one of [1] to [4].
[6] In producing the fiber-reinforced polypropylene-based resin composition (Z) according to any one of [2] to [4], pellets of the fiber-containing polypropylene-based resin composition (X), pellets of the fiber-containing polypropylene-based resin composition (Y), and pellets of an optional polypropylene-based resin (A3) are mixed and further melt-kneaded. A method for producing the fiber-reinforced polypropylene-based resin composition (Z).

本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物により、良好な機械物性を有する成形体を得ることが可能である。 The fiber-reinforced polypropylene resin composition of the present invention makes it possible to obtain molded articles with good mechanical properties.

本発明は、ポリプロピレン系樹脂(A)55~80重量%と繊維(B)20~45重量%(但し、ポリプロピレン系樹脂(A)と繊維(B)との合計が100重量%である)、および変性ポリオレフィン樹脂(C)0.1~5重量部(ポリプロピレン系樹脂(A)と繊維(B)との合計100重量部に対する)を含有することを特徴とする繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)に関する。 The present invention relates to a fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) that contains 55 to 80% by weight of polypropylene resin (A), 20 to 45% by weight of fibers (B) (wherein the total of polypropylene resin (A) and fibers (B) is 100% by weight), and 0.1 to 5 parts by weight of modified polyolefin resin (C) (based on 100 parts by weight of the total of polypropylene resin (A) and fibers (B)).

以下に本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)について、各項目の詳細を説明する。 The following describes each item of the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention in detail.

[I]繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)
本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)は、下記条件(Z-1)及び条件(Z-2)を満足する。
[I] Fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z)
The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention satisfies the following conditions (Z-1) and (Z-2).

条件(Z-1)
繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)は、ポリプロピレン系樹脂(A)55~80重量%と繊維(B)20~45重量%(但し、ポリプロピレン系樹脂(A)と繊維(B)との合計が100重量%である)、および変性ポリオレフィン樹脂(C)0.1~5重量部(ポリプロピレン系樹脂(A)と繊維(B)との合計100重量部に対する)を含有することを特徴とする繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)である。ポリプロピレン系樹脂(A)、繊維(B)、変性ポリオレフィン樹脂(C)の詳細については後述する。
Condition (Z-1)
The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) is characterized by containing 55 to 80% by weight of a polypropylene resin (A), 20 to 45% by weight of a fiber (B) (wherein the total of the polypropylene resin (A) and the fiber (B) is 100% by weight), and 0.1 to 5 parts by weight of a modified polyolefin resin (C) (based on 100 parts by weight of the total of the polypropylene resin (A) and the fiber (B)). Details of the polypropylene resin (A), the fiber (B), and the modified polyolefin resin (C) will be described later.

繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)は、ポリプロピレン系樹脂(A)55~80重量%と繊維(B)20~45重量%および変性ポリオレフィン樹脂(C)0.1~5重量部(ポリプロピレン系樹脂(A)と繊維(B)との合計100重量部に対する。以下同様である。)を含有することが必要であり、好ましくはポリプロピレン系樹脂(A)57~77重量%と繊維(B)23~43重量%および変性ポリオレフィン樹脂(C)0.15~3.5重量部、より好ましくはポリプロピレン系樹脂(A)60~75重量%と繊維(B)25~40重量%および変性ポリオレフィン樹脂(C)0.2~2.5重量部、さらに好ましくはポリプロピレン系樹脂(A)65~70重量%と繊維(B)30~35重量%および変性ポリオレフィン樹脂(C)0.25~1.5重量部とを含有する。
ポリプロピレン系樹脂(A)、繊維(B)、変性ポリオレフィン樹脂(以下「変性PP」とも言う)(C)とをこのような範囲とすることにより、本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の機械物性、剛性と耐衝撃性のバランスを共に良好にすることができる。即ち、繊維(B)の量が20重量%以上では機械物性における剛性と耐衝撃性が良好であり、45重量%以下であると成形性などが低下するのを防止することができる。
変性PPが0.1重量部以上ではポリプロピレン系樹脂(A)と繊維(B)との界面強度が十分な為機械物性が悪化するおそれがなく、5重量部以下では流動性および剛性を低下するのを防止することができる。
The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) must contain 55 to 80% by weight of polypropylene resin (A), 20 to 45% by weight of fiber (B), and 0.1 to 5 parts by weight of modified polyolefin resin (C) (based on a total of 100 parts by weight of polypropylene resin (A) and fiber (B). The same applies below.), and preferably contains 57 to 77% by weight of polypropylene resin (A), 23 to 43% by weight of fiber (B), and 0.15 to 3.5 parts by weight of modified polyolefin resin (C), more preferably 60 to 75% by weight of polypropylene resin (A), 25 to 40% by weight of fiber (B), and 0.2 to 2.5 parts by weight of modified polyolefin resin (C), and even more preferably 65 to 70% by weight of polypropylene resin (A), 30 to 35% by weight of fiber (B), and 0.25 to 1.5 parts by weight of modified polyolefin resin (C).
By setting the polypropylene resin (A), fiber (B), and modified polyolefin resin (hereinafter also referred to as "modified PP") (C) within such ranges, the mechanical properties, rigidity, and impact resistance of the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention can be well balanced. That is, when the amount of fiber (B) is 20% by weight or more, the rigidity and impact resistance in the mechanical properties are good, and when it is 45% by weight or less, it is possible to prevent a decrease in moldability, etc.
When the amount of modified PP is 0.1 parts by weight or more, the interfacial strength between the polypropylene resin (A) and the fiber (B) is sufficient, so there is no risk of deterioration of mechanical properties, and when the amount is 5 parts by weight or less, a decrease in fluidity and rigidity can be prevented.

条件(Z-2)
繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の比重は、1.030~1.200g/cmである。
即ち、繊維強化ポリプロピレン組成物(Z)の比重が1.030g/cm以上である
と剛性と耐衝撃性が低下するのを防止する事ができる。比重が1.200g/cm以下では成形性の低下を防止することができ、また製品重量が増加するのを防止することができる。
Condition (Z-2)
The specific gravity of the fiber reinforced polypropylene resin composition (Z) is 1.030 to 1.200 g/cm 3 .
That is, when the specific gravity of the fiber reinforced polypropylene composition (Z) is 1.030 g/ cm3 or more, it is possible to prevent the rigidity and impact resistance from decreasing. When the specific gravity is 1.200 g/cm3 or less , it is possible to prevent the moldability from decreasing and the product weight from increasing.

(1) ポリプロピレン系樹脂(A)
本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂(A)は条件(A-1)を満足するポリプロピレン系樹脂であることが好ましい。
(1) Polypropylene resin (A)
The polypropylene resin (A) used in the present invention is preferably a polypropylene resin which satisfies the condition (A-1).

(1-1)条件(A-1)
本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂(A)は、プロピレン単独重合体、プロピレン-α-オレフィンランダム共重合体、プロピレン-α-オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のプロピレン系重合体である(但し、α-オレフィンの炭素数は2~8であり、炭素数3の場合を除く)。
ポリプロピレン系樹脂(A)は、好ましくは、プロピレン単独重合体、プロピレン-エチレンランダム共重合体及びプロピレン-エチレンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のプロピレン系重合体である。また、ポリプロピレン系樹脂(A)は、より好ましくはプロピレン単独重合体又はプロピレン-エチレンブロック共重合体であり、さらに好ましくはプロピレン単独重合体である。プロピレン系樹脂(A)としてこのような重合体を用いることにより、所望の良好な機械物性や成形性を得ることが可能となる。
(1-1) Condition (A-1)
The polypropylene-based resin (A) used in the present invention is at least one propylene-based polymer selected from the group consisting of propylene homopolymers, propylene-α-olefin random copolymers, and propylene-α-olefin block copolymers (wherein the α-olefin has 2 to 8 carbon atoms, excluding the case where the α-olefin has 3 carbon atoms).
The polypropylene-based resin (A) is preferably at least one propylene-based polymer selected from the group consisting of a propylene homopolymer, a propylene-ethylene random copolymer, and a propylene-ethylene block copolymer. The polypropylene-based resin (A) is more preferably a propylene homopolymer or a propylene-ethylene block copolymer, and further preferably a propylene homopolymer. By using such a polymer as the propylene-based resin (A), it is possible to obtain desired good mechanical properties and moldability.

プロピレン-α-オレフィンランダム共重合体及びプロピレン-α-オレフィンブロック共重合体としては、プロピレンと炭素数2~8の炭素数3(プロピレン)以外のα-オレフィンとのプロピレン-α-オレフィンランダム共重合体及びプロピレン-α-オレフィンブロック共重合体を用いることができる。これらの共重合体に用いられるα-オレフィンは、例えば、エチレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテンなどから選ばれ、なかでも、エチレン、1-ブテン、1-ヘキセンが好ましく、特にエチレンが好ましい。 As the propylene-α-olefin random copolymer and propylene-α-olefin block copolymer, a propylene-α-olefin random copolymer and a propylene-α-olefin block copolymer of propylene and an α-olefin having 2 to 8 carbon atoms other than 3 carbon atoms (propylene) can be used. The α-olefin used in these copolymers is selected from, for example, ethylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, etc., and among these, ethylene, 1-butene, and 1-hexene are preferred, and ethylene is particularly preferred.

(1-2)メルトフローレート(MFR)
本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂(A)のメルトフローレート(以下「MFR」と略記することがある)は、5~200g/10分の範囲にあることが好ましく、より好ましくは10~150g/10分、さらに好ましくは20~100g/10分、特に好ましくは25~80g/10分、さらに特に好ましくは30~50g/10分、中でも特に好ましくは35~45g/10分の範囲である。MFRをこのような範囲にすることにより、本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)は十分な成形性(流動性)を有し、該繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物を成形してなる成形体におけるバリの発生を抑制することができると共に、良好な機械物性を得る事が出来る。即ち、MFRが5g/10分未満であると成形性(流動性)が低下する場合があり、MFRが200g/10分を超えると、成形時にバリが発生するおそれがあると共に、十分な機械物性が得られない場合がある。
なお、本明細書において、MFRは、JIS K7210に準拠し、試験温度=230℃、荷重=2.16kgで測定した値である。
ポリプロピレン系樹脂(A)のMFRは後述する製造方法において、製造する際に使用する触媒の種類や重合の温度や圧力を変えるか、または、一般的な手法としては、水素等の連鎖移動剤を重合時に添加し、その添加量を調整する方法等により、容易に調整することができる。
(1-2) Melt flow rate (MFR)
The melt flow rate (hereinafter sometimes abbreviated as "MFR") of the polypropylene resin (A) used in the present invention is preferably in the range of 5 to 200 g/10 min, more preferably 10 to 150 g/10 min, even more preferably 20 to 100 g/10 min, particularly preferably 25 to 80 g/10 min, even more particularly preferably 30 to 50 g/10 min, and particularly preferably 35 to 45 g/10 min. By setting the MFR in such a range, the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention has sufficient moldability (fluidity), and the occurrence of burrs in a molded body obtained by molding the fiber-reinforced polypropylene resin composition can be suppressed, and good mechanical properties can be obtained. That is, if the MFR is less than 5 g/10 min, the moldability (fluidity) may decrease, and if the MFR exceeds 200 g/10 min, there is a risk of burrs occurring during molding, and sufficient mechanical properties may not be obtained.
In this specification, the MFR is a value measured in accordance with JIS K7210 at a test temperature of 230° C. and a load of 2.16 kg.
The MFR of the polypropylene-based resin (A) can be easily adjusted in the production method described below by changing the type of catalyst used in the production, or the polymerization temperature or pressure, or, as a general method, by adding a chain transfer agent such as hydrogen during polymerization and adjusting the amount of the agent added.

(1-3)ポリプロピレン系樹脂(A)の製造方法
ポリプロピレン系樹脂(A)の製造方法は、条件(A-1)を満足する重合体を得ることができる限り、特に限定されず、公知の製造方法により、製造することができる。
本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂(A)を得るために用いられる触媒は、特に限定されるものではなく、公知の触媒が使用可能である。例えば、チタン化合物と有機アルミニウムを組み合わせた、いわゆるチーグラー・ナッタ触媒(例えば、「ポリプロピレンハンドブック」(1998年5月15日 初版第1刷発行)等に記載)、あるいはメタロセン触媒(例えば、特開平5-295022号公報等に記載)が使用できる。
(1-3) Method for Producing Polypropylene Resin (A) The method for producing the polypropylene resin (A) is not particularly limited as long as it can produce a polymer satisfying the condition (A-1), and the polypropylene resin (A) can be produced by a known production method.
The catalyst used to obtain the polypropylene resin (A) used in the present invention is not particularly limited, and known catalysts can be used. For example, a so-called Ziegler-Natta catalyst in which a titanium compound and an organoaluminum are combined (for example, as described in "Polypropylene Handbook" (first edition, first printing published May 15, 1998)) or a metallocene catalyst (for example, as described in JP-A-5-295022) can be used.

本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂(A)を得るために用いられる重合プロセスは、特に限定されるものではなく、公知の重合プロセスが使用可能である。例えば、スラリー重合法、バルク重合法、気相重合法等が使用できる。また、バッチ重合法や連続重合法のいずれも用いることができ、所望により、二段及び三段等の複数段の連続重合法を用いてもよい。また、2種以上のプロピレン系重合体を機械的に溶融混練することによっても、製造することができる。
また、ポリプロピレン系樹脂(A)として使用可能なポリプロピレン系樹脂は、種々の製品が多くの会社から市販されており、例えば、ポリプロピレン系樹脂(A)として使用可能な製品としては日本ポリプロ社製のノバテックシリーズを挙げることができる。これら市販の製品から所望の物性を有する製品を購入し、使用することも、可能である。
The polymerization process used to obtain the polypropylene-based resin (A) used in the present invention is not particularly limited, and any known polymerization process can be used. For example, a slurry polymerization method, a bulk polymerization method, a gas phase polymerization method, etc. can be used. In addition, either a batch polymerization method or a continuous polymerization method can be used, and if desired, a multi-stage continuous polymerization method such as a two-stage or three-stage method can be used. In addition, it can also be produced by mechanically melt-kneading two or more kinds of propylene-based polymers.
In addition, various polypropylene-based resins that can be used as the polypropylene-based resin (A) are commercially available from many companies, and examples of products that can be used as the polypropylene-based resin (A) include the Novatec series manufactured by Japan Polypropylene Corp. It is also possible to purchase and use a product having the desired physical properties from these commercially available products.

(2) 繊維(B)
本発明における繊維(B)は、条件(B-1)を満足する繊維である必要がある。
(2-1)条件(B-1)
本発明における繊維(B)は、炭素繊維(B1)とガラス繊維(B2)とを含み、炭素繊維(B1)とガラス繊維(B2)との配合割合(重量比)が、炭素繊維(B1)/ガラス繊維(B2)=20/80~80/20の範囲にある。
炭素繊維の割合が20/80以下である場合には剛性の低下のおそれがなく、炭素繊維の割合が80/20以下の場合には耐衝撃性の低下のおそれがない。
炭素繊維(B1)とガラス繊維(B2)の配合割合は、好ましくは炭素繊維(B1)/ガラス繊維(B2)=22/78~65/35であり、より好ましくは炭素繊維(B1)/ガラス繊維(B2)=24/76~60/40であり、さらに好ましくは炭素繊維(B1)/ガラス繊維(B2)=25/75~50/50である。
(2) Fiber (B)
The fiber (B) in the present invention must satisfy the condition (B-1).
(2-1) Conditions (B-1)
The fiber (B) in the present invention contains carbon fiber (B1) and glass fiber (B2), and the blending ratio (weight ratio) of the carbon fiber (B1) to the glass fiber (B2) is in the range of carbon fiber (B1)/glass fiber (B2)=20/80 to 80/20.
When the carbon fiber ratio is 20/80 or less, there is no risk of a decrease in rigidity, and when the carbon fiber ratio is 80/20 or less, there is no risk of a decrease in impact resistance.
The blending ratio of carbon fiber (B1) to glass fiber (B2) is preferably carbon fiber (B1)/glass fiber (B2)=22/78 to 65/35, more preferably carbon fiber (B1)/glass fiber (B2)=24/76 to 60/40, and even more preferably carbon fiber (B1)/glass fiber (B2)=25/75 to 50/50.

(2-2)条件(B-2)
繊維(B)の繊維長は、好ましくは2~20mmであり、4~18mmであるのがより好ましく、更に好ましくは5~15mmであり、とりわけ好ましくは6~10mmである。繊維(B)の繊維長をこのような範囲とすることにより、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)及びその成形体の曲げ弾性率や、曲げ強度や衝撃強度などの機械物性と共に、成形体表面での平滑性やシボ転写性が良好となる。即ち、繊維(B)の長さが2mm未満であると、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)及びその成形体の機械物性などの物性が低下するおそれがあり、一方、20mmを超えると、成形体表面での成形性(流動性)が低下するおそれがあり、更には、触感や平滑性を低下させるおそれがある。
なお、本明細書において、繊維長は、顕微鏡により計測し、100本以上の繊維の長さの平均値を算出することにより求める。
その具体的な測定は、炭素繊維、ガラス繊維を界面活性剤含有水に混合し、該混合水液を薄ガラス板上に滴下拡散した後、デジタル顕微鏡(例えばキーエンス社製VHX-900型)を用いて100本以上の炭素繊維長さを測定しその平均値を算出する方法による。
(2-2) Condition (B-2)
The fiber length of the fiber (B) is preferably 2 to 20 mm, more preferably 4 to 18 mm, even more preferably 5 to 15 mm, and particularly preferably 6 to 10 mm. By setting the fiber length of the fiber (B) in such a range, the smoothness and embossing transferability on the surface of the molded body are improved, along with the mechanical properties such as the flexural modulus, flexural strength, and impact strength of the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) and its molded body. That is, if the length of the fiber (B) is less than 2 mm, the physical properties such as the mechanical properties of the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) and its molded body may be reduced, while if it exceeds 20 mm, the moldability (fluidity) on the surface of the molded body may be reduced, and further, the touch and smoothness may be reduced.
In this specification, the fiber length is determined by measuring with a microscope and calculating the average length of 100 or more fibers.
Specifically, the measurement is performed by mixing carbon fibers and glass fibers in surfactant-containing water, dripping and spreading the mixed water onto a thin glass plate, and then measuring the lengths of 100 or more carbon fibers using a digital microscope (for example, Keyence VHX-900 model) and calculating the average value.

(2-3)炭素繊維(B1)
本発明において用いられる炭素繊維(B1)としては、特に限定されず、種々の炭素繊維を用いることができる。ここで、炭素繊維とは、微細炭素繊維とも称される、例えば繊維径が500nm以下の極細のものも含まれる。なお、炭素繊維は2種以上併用することもできる。
本発明に用いられる炭素繊維(B1)は、引張弾性率および引張強度が高いため、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)及びその成形体の機械物性・耐熱性などの物性、寸法安定性(線膨張係数の低減など)、環境適応性の各向上などに寄与する特徴を有する。
(2-3) Carbon fiber (B1)
The carbon fiber (B1) used in the present invention is not particularly limited, and various carbon fibers can be used. Here, the carbon fiber also includes ultrafine carbon fibers, for example, those having a fiber diameter of 500 nm or less, which are also called fine carbon fibers. Note that two or more types of carbon fibers can be used in combination.
The carbon fiber (B1) used in the present invention has a high tensile modulus and tensile strength, and therefore has characteristics that contribute to improvements in physical properties such as mechanical properties and heat resistance, dimensional stability (such as a reduction in the linear expansion coefficient), and environmental adaptability of the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) and its molded article.

炭素繊維(B1)の繊維長は前述のとおりである。炭素繊維(B1)の繊維長をこのような範囲とすることにより、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)及びその成形体の曲げ弾性率、曲げ強度や衝撃強度などの機械物性と共に、成形体表面での平滑性やシボ転写性が良好となる。 The fiber length of the carbon fiber (B1) is as described above. By setting the fiber length of the carbon fiber (B1) within this range, the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) and its molded article have good mechanical properties such as flexural modulus, flexural strength, and impact strength, as well as good smoothness and grain transferability on the surface of the molded article.

炭素繊維(B1)の繊維径は通常は1~30μmであり、好ましくは2~20μmであり、より好ましくは、3~15μmである。繊維径が1μm以上であると、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形体の製造、成形時などにおいて取り扱いが容易であり、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形体の機械物性などの物性の各向上効果などが低下するおそれがない。また、繊維径が30μm以下であると炭素繊維が折損し易くなるおそれがないので繊維のアスペクト比が低下することがなく、当該樹脂組成物及びその成形体の機械物性などの各向上効果などが低下するおそれがない。
繊維径は、公知の方法で測定され、例えば、JIS R7607(旧JIS R7601)や顕微鏡観察法により測定される。
The fiber diameter of the carbon fiber (B1) is usually 1 to 30 μm, preferably 2 to 20 μm, and more preferably 3 to 15 μm. When the fiber diameter is 1 μm or more, the fiber reinforced polypropylene resin composition and its molded body are easy to handle during production and molding, and there is no risk of the fiber reinforced polypropylene resin composition and its molded body improving each of the physical properties such as mechanical properties being reduced. In addition, when the fiber diameter is 30 μm or less, there is no risk of the carbon fiber being easily broken, so the aspect ratio of the fiber is not reduced, and there is no risk of the resin composition and its molded body improving each of the mechanical properties being reduced.
The fiber diameter is measured by a known method, for example, JIS R7607 (former JIS R7601) or by a microscope observation method.

炭素繊維の種類としては、前記した様に特に限定されないが、例えばアクリロニトリルを主原料とするPAN(ポリアクリロニトリル)系炭素繊維、タールピッチを主原料とするピッチ系炭素繊維、さらにはレーヨン系炭素繊維などが挙げられ、いずれも好適に用いられる。これらの本発明に対する適性はいずれも高いが、どちらかといえばその組成純度や均一性などの観点からPAN系炭素繊維が好ましい。なお、これらは各々を単独使用してもよく、複数の種類のものを併用してもよい。なお、これらの炭素繊維の製造方法は特に限定されない。 As mentioned above, the type of carbon fiber is not particularly limited, but examples include PAN (polyacrylonitrile)-based carbon fiber, which uses acrylonitrile as the main raw material, pitch-based carbon fiber, which uses tar pitch as the main raw material, and even rayon-based carbon fiber, all of which are preferably used. All of these are highly suitable for the present invention, but PAN-based carbon fiber is preferable in terms of its composition purity and uniformity. These may be used alone or in combination with multiple types. The manufacturing method of these carbon fibers is not particularly limited.

新品(バージン)の炭素繊維を使用する場合、炭素繊維の具体例としては、PAN系炭素繊維では、三菱ケミカル社製商品名「パイロフィル」、東レ社製商品名「トレカ」、東邦テナックス社製商品名「ベスファイト」などを挙げることができ、ピッチ系炭素繊維では、三菱ケミカル社製商品名「ダイアリード」、大阪ガスケミカル社製商品名「ドナカーボ」、呉羽化学社製商品名「クレカ」などを挙げることができる。本発明では、これらの市販品から所望の製品を選択し、使用する事が出来る。また、リサイクル炭素繊維を使用する場合も、これらの市販品を用いた成形体からリサイクルされた炭素繊維を使用する事が出来る。 When new (virgin) carbon fibers are used, specific examples of the carbon fibers include PAN-based carbon fibers such as "Pyrofil" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, "Torayca" manufactured by Toray Industries, Inc., and "Besfight" manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., and pitch-based carbon fibers such as "Dialead" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, "DonaCarbo" manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd., and "Kureca" manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd. In the present invention, a desired product can be selected and used from these commercially available products. In addition, when recycled carbon fibers are used, carbon fibers recycled from molded bodies using these commercially available products can be used.

また、これらの炭素繊維は、予め任意の量の例えばプロピレン-エチレンランダム共重合体及び/又はプロピレン-エチレンブロック共重合体などと、溶融押出加工して連続した多数本の炭素繊維を集合一体化した「炭素繊維含有ペレット」として用いることもでき、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形体製造時の取り扱いの容易性や、シボ転写性、機械物性などの各向上効果などをより高める観点から好ましい。
このような炭素繊維含有ペレットの場合、前述したように炭素繊維の長さは、該炭素繊維含有ペレットの長さ(押出方向)とし、通常は1~25mmであり、2~20mmとすることが好ましい。
In addition, these carbon fibers can also be used as "carbon fiber-containing pellets" obtained by previously melt-extruding any amount of, for example, a propylene-ethylene random copolymer and/or a propylene-ethylene block copolymer to aggregate and integrate a large number of continuous carbon fibers, which is preferable from the viewpoint of further enhancing ease of handling during production of a fiber-reinforced polypropylene resin composition and a molded article thereof, and improving each of the effects of grain transferability, mechanical properties, and the like.
In the case of such carbon fiber-containing pellets, as described above, the length of the carbon fibers is the length (extrusion direction) of the carbon fiber-containing pellets, and is usually 1 to 25 mm, and preferably 2 to 20 mm.

炭素繊維(B1)は、通常200~1000GPa程度の引張弾性率を有するが、本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形体の強度や経済性などから本発明においては、200~900GPaのものを用いるのが好ましく、200~300GPaのものを用いるのがより好ましい。
また、炭素繊維(B1)は、通常1.7~5g/cm程度の密度を有するが、軽量性や経済性などから1.7~2.5g/cmの密度を有するものを用いるのが好ましい。
ここで、引張弾性率及び密度の測定方法は夫々公知の方法であり、例えば引張弾性率は、JIS R7606(旧JIS R7601)が挙げられ、同様に密度は、例えばJIS R7603(旧JIS R7601)が挙げられる。
The carbon fiber (B1) usually has a tensile modulus of about 200 to 1000 GPa. In the present invention, from the viewpoints of the strength and economy of the fiber-reinforced polypropylene resin composition of the present invention and the molded article thereof, it is preferable to use carbon fiber having a tensile modulus of 200 to 900 GPa, and more preferably 200 to 300 GPa.
The carbon fiber (B1) usually has a density of about 1.7 to 5 g/cm 3 , but it is preferable to use one having a density of 1.7 to 2.5 g/cm 3 from the viewpoints of light weight and economy.
The methods for measuring the tensile modulus and density are known methods. For example, the tensile modulus can be measured according to JIS R7606 (former JIS R7601), and the density can be measured according to JIS R7603 (former JIS R7601).

これらの炭素繊維は、繊維原糸を所望の長さに裁断した、所謂チョップド(ストランド状)カーボンファイバー(以下、単にCCFともいう。)として用いることもでき、また必要に応じて、各種集束剤を用いて集束処理されたものであってもよい。本発明においては、樹脂組成物及びその成形体における、機械物性などの物性の各向上効果などをより高めるため、このCCFを用いることが好ましい。
新品(バージン)の炭素繊維を使用する場合、この様なCCFの具体例としては、PAN系炭素繊維では、三菱ケミカル社製商品名「パイロフィルチョップ」、東レ社製商品名「トレカチョップ」、東邦テナックス社製商品名「ベスファイトチョップ」などを挙げることができ、ピッチ系炭素繊維では、三菱ケミカル社製商品名「ダイアリードチョップドファイバー」、大阪ガスケミカル社製商品名「ドナカーボチョップ」、呉羽化学社製商品名「クレカチョップ」などを挙げることができる。本発明では、これらの市販品から所望の製品を選択し、使用する事が出来る。また、リサイクル炭素繊維を使用する場合も、これらの市販品を用いた成形体からリサイクルされた炭素繊維を使用する事が出来る。
These carbon fibers can be used as so-called chopped (strand-like) carbon fibers (hereinafter, also simply referred to as CCF) obtained by cutting the fiber raw yarn to a desired length, or may be bundled using various bundling agents as necessary. In the present invention, it is preferable to use this CCF in order to further enhance the effects of improving the physical properties, such as the mechanical properties, of the resin composition and its molded article.
When new (virgin) carbon fibers are used, specific examples of such CCFs include PAN-based carbon fibers such as "Pyrofil Chop" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, "Toraya Chop" manufactured by Toray Industries, Inc., and "Besfight Chop" manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., and pitch-based carbon fibers such as "Dialaid Chopped Fiber" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, "Dona Carbo Chop" manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd., and "Kureka Chop" manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd. In the present invention, a desired product can be selected and used from these commercially available products. In addition, when recycled carbon fibers are used, carbon fibers recycled from molded bodies using these commercially available products can be used.

また、炭素繊維含有ペレットにおいて、炭素繊維の含有量は、ペレット全体100重量%を基準として、3~50重量%であることが好ましい。
炭素繊維の含有量が3重量%以上である炭素繊維含有ペレットを本発明において用いた場合、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)及びその成形体の低収縮性、耐傷付性、剛性・衝撃強度などの機械物性が低下するおそれがなく、一方、50重量%以下であるものを用いた場合には、シボ転写性、触感や成形性(流動性)などを低下させるおそれがない。
In the carbon fiber-containing pellets, the carbon fiber content is preferably 3 to 50% by weight based on 100% by weight of the entire pellet.
When carbon fiber-containing pellets having a carbon fiber content of 3% by weight or more are used in the present invention, there is no risk of deterioration in mechanical properties such as low shrinkage, scratch resistance, rigidity, and impact strength of the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) and its molded product. On the other hand, when a carbon fiber content of 50% by weight or less is used, there is no risk of deterioration in grain transferability, tactile feel, moldability (fluidity), etc.

本発明においては、炭素繊維(B1)として、リサイクル炭素繊維を用いることが、環境負荷の低減、資源の有効活用という理由においても好ましい。なおリサイクル炭素繊維とは、廃材となった炭素繊維含有プラスチック(繊維強化プラスチック)からマトリックス樹脂を取り除いた後、炭素繊維部分を回収し、その回収された炭素繊維のうちの再利用可能な炭素繊維のことである。 In the present invention, it is preferable to use recycled carbon fibers as the carbon fibers (B1) for the reasons of reducing the environmental load and making effective use of resources. Note that recycled carbon fibers are reusable carbon fibers that are obtained by removing the matrix resin from waste carbon fiber-containing plastics (fiber-reinforced plastics) and then recovering the carbon fiber portions.

リサイクル炭素繊維を得る方法としては、熱分解法、化学分解法、光分解法、超・亜臨界分解法、電界酸化法、過熱水蒸気法等が知られており、具体例としては、炭素繊維含有プラスチックのマトリックス樹脂を熱分解(ガス化、炭化等)する方法、マトリックス樹脂が解重合する場合には、リン酸カリウムもしくはリン酸の水和物を含む処理液を用いて炭素繊維含有プラスチックから炭素繊維を回収する方法やアルカリ金属化合物及びその塩から選択される解重合触媒を用いて炭素繊維含有樹脂から炭素繊維を回収する方法等を挙げる事が出来る。これらのなかでも、炭素繊維を回収する際の操作の容易さや、所望の物性を有する成形体をより容易に得る事が出来る等の点から、熱分解法で得られたリサイクル炭素繊維を用いるのが好ましい。 Methods for obtaining recycled carbon fiber include pyrolysis, chemical decomposition, photolysis, super- and subcritical decomposition, electrolytic oxidation, and superheated steam. Specific examples include pyrolysis (gasification, carbonization, etc.) of the matrix resin of carbon fiber-containing plastic, and in the case where the matrix resin is depolymerized, a treatment liquid containing potassium phosphate or phosphoric acid hydrate is used to recover carbon fiber from carbon fiber-containing plastic, and a depolymerization catalyst selected from alkali metal compounds and their salts is used to recover carbon fiber from carbon fiber-containing resin. Among these, it is preferable to use recycled carbon fiber obtained by pyrolysis, because of the ease of operation when recovering carbon fiber and the ease of obtaining a molded body with the desired physical properties.

より具体的な例として、リサイクル炭素繊維としては、国際公開第2018/212016号に記載の方法により、炭素繊維強化プラスチックのマトリックス樹脂を熱分解(ガス化、炭化等)することによって製造したリサイクル炭素繊維を用いることができる。
リサイクル炭素繊維の製造の原料に用いる炭素繊維強化プラスチックとしては、炭素繊維およびマトリックス樹脂を含むものを用いることができる。成形後の製品(成形品)であってもよく、成形前の中間製品(プリプレグ、トウプレグ、シートモールディングコンパウンド、スタンパブルシート等)であってもよい。
As a more specific example, the recycled carbon fiber may be a recycled carbon fiber produced by pyrolyzing (gasifying, carbonizing, etc.) the matrix resin of carbon fiber reinforced plastic by the method described in International Publication No. 2018/212016.
Carbon fiber reinforced plastics used as raw materials for the production of recycled carbon fibers can be those containing carbon fibers and matrix resins. They may be products after molding (molded products) or intermediate products before molding (prepregs, towpregs, sheet molding compounds, stampable sheets, etc.).

リサイクル炭素繊維の種類は特に限定されず、例えば炭素繊維が、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維のいずれかである炭素繊維強化プラスチックを熱分解して得られるものが挙げられる。リサイクル炭素繊維とプロピレン系樹脂の組成物において、曲げ弾性率や曲げ強度といった剛性や耐衝撃性において新品(バージン)の炭素繊維と同等の特性が得られる点から、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維のいずれかが好ましく、PAN系炭素繊維がより好ましい。 The type of recycled carbon fiber is not particularly limited, and examples include those obtained by pyrolyzing carbon fiber-reinforced plastics in which the carbon fibers are either PAN-based carbon fibers or pitch-based carbon fibers. In a composition of recycled carbon fiber and propylene-based resin, either PAN-based carbon fiber or pitch-based carbon fiber is preferred, with PAN-based carbon fiber being more preferred, since it provides properties equivalent to those of new (virgin) carbon fiber in terms of rigidity, such as flexural modulus and flexural strength, and impact resistance.

リサイクル炭素繊維の例としては、マトリックス樹脂が熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれかである炭素繊維強化プラスチックを熱分解して得られるものが挙げられる。熱硬化性樹脂は、未硬化のものであってもよく、硬化物であってもよい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。リサイクル炭素繊維とプロピレン系樹脂の組成物において、曲げ弾性率や曲げ強度といった剛性や耐衝撃性において新品(バージン)の炭素繊維と同等の特性が得られる点から、リサイクル炭素繊維を熱分解によって得る前のマトリックス樹脂としては熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれかが好ましく、熱硬化性樹脂がより好ましく、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂がさらに好ましく、エポキシ樹脂が特に好ましい。 Examples of recycled carbon fibers include those obtained by pyrolysis of carbon fiber reinforced plastics, the matrix resin of which is either a thermosetting resin or a thermoplastic resin. The thermosetting resin may be uncured or may be cured. Examples of thermosetting resins include epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, phenolic resins, cyanate resins, polyimide resins, etc. In a composition of recycled carbon fibers and propylene-based resins, the same properties as new (virgin) carbon fibers can be obtained in terms of rigidity such as flexural modulus and flexural strength, and impact resistance. Therefore, the matrix resin before obtaining recycled carbon fibers by pyrolysis is preferably either a thermosetting resin or a thermoplastic resin, more preferably a thermosetting resin, further preferably an epoxy resin or an unsaturated polyester resin, and particularly preferably an epoxy resin.

リサイクル炭素繊維は、炭素繊維強化プラスチックを、酸化性雰囲気、非酸化性雰囲気のいずれかの雰囲気で熱分解して得られるものが挙げられる。リサイクル炭素繊維とプロピレン系樹脂の組成物における、曲げ弾性率や曲げ強度といった剛性や耐衝撃性において新品(バージン)の炭素繊維と同等の特性が得られる点から、酸化性雰囲気、非酸化性雰囲気のいずれかの雰囲気が好ましく、非酸化性雰囲気がより好ましい。非酸化性雰囲気としては、酸素ガスを含まない雰囲気、または酸素ガスを実質的に含まない雰囲気であればいずれも採用できる。酸素ガスを含まない、または酸素ガスを実質的に含まない不活性ガスを適宜、加熱炉内に導入してもよい。なかでも窒素ガス雰囲気または過熱水蒸気雰囲気が好ましく、窒素ガス雰囲気がさらに好ましい。 Recycled carbon fibers can be obtained by pyrolyzing carbon fiber reinforced plastic in either an oxidizing atmosphere or a non-oxidizing atmosphere. In the composition of recycled carbon fibers and propylene-based resin, the same properties as new (virgin) carbon fibers can be obtained in terms of rigidity such as flexural modulus and flexural strength, and impact resistance. Therefore, either an oxidizing atmosphere or a non-oxidizing atmosphere is preferred, and a non-oxidizing atmosphere is more preferred. As the non-oxidizing atmosphere, any atmosphere that does not contain oxygen gas or that does not substantially contain oxygen gas can be used. An inert gas that does not contain oxygen gas or that does not substantially contain oxygen gas may be introduced into the heating furnace as appropriate. Among these, a nitrogen gas atmosphere or a superheated steam atmosphere is preferred, and a nitrogen gas atmosphere is more preferred.

非酸化性雰囲気で回収されたリサイクル炭素繊維は、炭素繊維強化プラスチックを、非酸化性雰囲気で300~700℃の温度で熱分解して得られるものが挙げられる。リサイクル炭素繊維とプロピレン系樹脂の組成物における、曲げ弾性率や曲げ強度といった剛性や耐衝撃性において新品(バージン)の炭素繊維と同等の特性が得られる点から、非酸化性雰囲気で300~700℃が好ましく、400~700℃がより好ましく、500~700℃がさらに好ましい。 Recycled carbon fibers recovered in a non-oxidizing atmosphere can be obtained by pyrolyzing carbon fiber reinforced plastic in a non-oxidizing atmosphere at a temperature of 300 to 700°C. In a composition of recycled carbon fibers and propylene-based resin, a temperature of 300 to 700°C in a non-oxidizing atmosphere is preferred, 400 to 700°C is more preferred, and 500 to 700°C is even more preferred, because this provides properties equivalent to those of new (virgin) carbon fibers in terms of rigidity, such as flexural modulus and flexural strength, and impact resistance.

一方、酸化性雰囲気で回収されたリサイクル炭素繊維は、炭素繊維強化プラスチックを、酸化性雰囲気で300~700℃の温度で熱分解して得られるものが挙げられる。リサイクル炭素繊維とプロピレン系樹脂の組成物における、曲げ弾性率や曲げ強度といった機械物性にすぐれる点から、酸化性雰囲気で300~700℃が好ましく、400~600℃がより好ましく、450~550℃がさらに好ましい。 On the other hand, recycled carbon fibers recovered in an oxidizing atmosphere can be obtained by pyrolyzing carbon fiber reinforced plastic in an oxidizing atmosphere at a temperature of 300 to 700°C. In terms of excellent mechanical properties such as flexural modulus and flexural strength in a composition of recycled carbon fiber and propylene-based resin, an oxidizing atmosphere of 300 to 700°C is preferred, 400 to 600°C is more preferred, and 450 to 550°C is even more preferred.

リサイクル炭素繊維の樹脂残渣含有率は、リサイクル炭素繊維とプロピレン系樹脂の組成物における、曲げ弾性率や曲げ強度や衝撃強度といった特性にすぐれる点から、0.1~30重量%が好ましく、5~28重量%がより好ましく、10~25重量%がさらに好ましい。即ち、樹脂残渣含有率が0.1重量%未満の場合はリサイクル炭素繊維が炭素繊維束としての形態を十分に保持できずバラバラで微細になってしまう為に、溶融混練時にだまになり分散が均一にならなかったり、取り扱い性が悪化する恐れがある。また、樹脂残渣含有率が30重量%を超える場合は樹脂残渣の影響が強くなりすぎるので、リサイクル炭素繊維束の特徴である樹脂残渣によるマトリックス樹脂との良好な密着性等の品質が低下する場合がある。
なお、リサイクル炭素繊維の「樹脂残渣含有率」は、熱分解前後の炭素繊維強化プラスチックの重量と、熱分解前の炭素繊維強化プラスチックの炭素繊維含有率を用いて、式(1)から求めた値である。
(b-a×x)/(b)×100 式(1)
a:熱分解前の炭素繊維強化プラスチックの重量
b:熱分解後の炭素繊維強化プラスチックの重量
x:熱分解前の炭素繊維強化プラスチックの炭素繊維含有率
The resin residue content of the recycled carbon fiber is preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 5 to 28% by weight, and even more preferably 10 to 25% by weight, from the viewpoint of excellent properties such as flexural modulus, flexural strength, and impact strength in a composition of the recycled carbon fiber and a propylene-based resin. That is, when the resin residue content is less than 0.1% by weight, the recycled carbon fiber cannot fully maintain the shape of the carbon fiber bundle and becomes fine and scattered, so that it may become lumpy during melt kneading, and the dispersion may not be uniform, and the handling may be deteriorated. In addition, when the resin residue content exceeds 30% by weight, the influence of the resin residue becomes too strong, and the quality such as good adhesion to the matrix resin due to the resin residue, which is a characteristic of the recycled carbon fiber bundle, may be deteriorated.
The "resin residue content" of the recycled carbon fiber is a value calculated from formula (1) using the weight of the carbon fiber reinforced plastic before and after pyrolysis and the carbon fiber content of the carbon fiber reinforced plastic before pyrolysis.
(b-axx)/(b)×100 Formula (1)
a: weight of carbon fiber reinforced plastic before pyrolysis b: weight of carbon fiber reinforced plastic after pyrolysis x: carbon fiber content of carbon fiber reinforced plastic before pyrolysis

(2-4)ガラス繊維(B2)
本発明において、ガラス繊維(B2)としては、特に限定されず種々のガラス繊維を用いることができる。ガラスの種類としては、例えば、Eガラス、Cガラス、Aガラス、Sガラスなどが挙げることができ、中でもEガラスが好ましい。ガラス繊維の製造方法は、特に限定されたものではなく、公知の各種製造方法にて製造される。
なお、ガラス繊維は2種以上を併用することもできる。
(2-4) Glass fiber (B2)
In the present invention, the glass fiber (B2) is not particularly limited and various glass fibers can be used. Examples of the glass type include E glass, C glass, A glass, and S glass, and among them, E glass is preferred. The method for producing the glass fiber is not particularly limited and can be produced by various known production methods.
Two or more types of glass fibers can be used in combination.

ガラス繊維長については、前述の通りである。
本明細書で繊維長とは、後述する溶融押出加工し、連続した多数本のガラス繊維を集合一体化したガラス繊維含有ペレットの場合であり、ペレットの一辺(押出方向)の長さが、実質的にペレット中の繊維の長さと同じであるため、ペレットの一辺(押出方向)の長さを、繊維の長さとする。
ここで「実質的に」とは、具体的には、繊維含有ペレット中の繊維の個数全体を基準として、50%以上、好ましくは90%以上において、その長さが繊維含有ペレットの長さ(押出方向)と同じであって、該ペレット調製の際に繊維の折損を殆ど受けないことを意味する。
なお、本明細書において、繊維長は、顕微鏡により計測し、100本以上の繊維の長さの平均値を算出することにより求める。
その具体的な測定は、例えば繊維(B)がガラス繊維の場合、ガラス繊維を界面活性剤含有水に混合し、該混合水液を薄ガラス板上に滴下拡散した後、デジタル顕微鏡(例えばキーエンス社製VHX-900型)を用いて100本以上のガラス繊維長さを測定しその平均値を算出する方法による。
The glass fiber length is as described above.
In this specification, the fiber length refers to the case of a glass fiber-containing pellet in which a large number of continuous glass fibers are aggregated and integrated by melt extrusion processing as described below, and since the length of one side (in the extrusion direction) of the pellet is substantially the same as the length of the fibers in the pellet, the length of one side (in the extrusion direction) of the pellet is taken as the length of the fibers.
Here, "substantially" specifically means that, based on the total number of fibers in the fiber-containing pellets, at least 50%, preferably at least 90%, of the fibers have the same length as the length (in the extrusion direction) of the fiber-containing pellets, and that there is almost no fiber breakage during the preparation of the pellets.
In this specification, the fiber length is determined by measuring with a microscope and calculating the average length of 100 or more fibers.
Specifically, for example, when the fiber (B) is a glass fiber, the glass fiber is mixed with surfactant-containing water, the mixed water is dripped onto a thin glass plate and spread thereon, and the lengths of 100 or more glass fibers are measured using a digital microscope (for example, Keyence VHX-900 model) and the average value is calculated.

また、ガラス繊維(B2)の繊維径は3~25μmのものが好ましく、6~20μmのものがより好ましい。繊維径が3μm以上であると、樹脂組成物及びその成形体の製造、成形時などにおいて該ガラス繊維が折損し易くなるおそれがなく、一方、25μm以下であると、繊維のアスペクト比が低下することがなく、樹脂組成物及びその成形体の剛性などの各向上効果などが低下するおそれがない。
繊維径は、繊維を繊維長さ方向に垂直に裁断し、その断面を顕微鏡観察して直径を計測し、100本以上の繊維の直径の平均値を算出することにより求める。
The fiber diameter of the glass fiber (B2) is preferably 3 to 25 μm, more preferably 6 to 20 μm. If the fiber diameter is 3 μm or more, there is no risk that the glass fiber will be easily broken during production and molding of the resin composition and its molded article, while if the fiber diameter is 25 μm or less, there is no risk that the aspect ratio of the fiber will decrease, and there is no risk that the effect of improving the rigidity of the resin composition and its molded article will decrease.
The fiber diameter is determined by cutting the fiber perpendicular to the fiber length direction, measuring the diameter of the cross section by observing the cross section under a microscope, and calculating the average diameter of 100 or more fibers.

ガラス繊維(B2)は、表面処理されたものも無処理のものもいずれも用いることができるが、ポリプロピレン系樹脂への分散性を向上させるなどのため、有機シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、ジルコネートカップリング剤、シリコーン化合物、高級脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステルなどによって表面処理されているものを用いることが好ましい。 Either surface-treated or untreated glass fibers (B2) can be used, but it is preferable to use glass fibers that have been surface-treated with an organic silane coupling agent, a titanate coupling agent, an aluminate coupling agent, a zirconate coupling agent, a silicone compound, a higher fatty acid, a fatty acid metal salt, a fatty acid ester, or the like to improve dispersibility in polypropylene-based resins.

表面処理に使用する有機シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどを挙げることができる。また、チタネートカップリング剤としては、例えばイソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(N-アミノエチル)チタネートなどが挙げられる。また、アルミネートカップリング剤としては、例えば、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートなどを挙げることができる。また、ジルコネートカップリング剤としては、例えば、テトラ(2,2-ジアリルオキシメチル)ブチル、ジ(トリデシル)ホスフィトジルコネート;ネオペンチル(ジアリル)オキシ、トリネオデカノイルジルコネートが挙げられる。また、前記シリコーン化合物としては、シリコーンオイル、シリコーン樹脂などが挙げられる。 Examples of organic silane coupling agents used in the surface treatment include vinyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-acryloxypropyltrimethoxysilane. Examples of titanate coupling agents include isopropyltriisostearoyltitanate, isopropyltris(dioctylpyrophosphate)titanate, and isopropyltri(N-aminoethyl)titanate. Examples of aluminate coupling agents include acetoalkoxyaluminumdiisopropylate. Examples of zirconate coupling agents include tetra(2,2-diallyloxymethyl)butyl, di(tridecyl)phosphitozirconate, neopentyl(diallyl)oxy, and trineodecanoylzirconate. Examples of the silicone compound include silicone oil and silicone resin.

さらに、表面処理に使用する高級脂肪酸としては、例えば、オレイン酸、カプリン酸、ラウリル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、カレイン酸、リノール酸、ロジン酸、リノレン酸、ウンデカン酸、ウンデセン酸などが挙げられる。また、高級脂肪酸金属塩としては、炭素数9以上の脂肪酸、例えば、ステアリン酸、モンタン酸などのナトリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、亜鉛塩、アルミニウム塩などが挙げられる。中でも、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、モンタン酸カルシウム、モンタン酸ナトリウムが好適である。また、脂肪酸エステルとしては、グリセリン脂肪酸エステルなどの多価アルコール脂肪酸エステル、アルファスルホン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステルなどが例示される。
前記表面処理剤の使用量は、特に制限されるわけではないが、ガラス繊維100重量部に対して0.01重量部~5重量部が好ましく、0.1重量部~3重量部がより好ましい。
Further, examples of higher fatty acids used in the surface treatment include oleic acid, capric acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid, montanic acid, caraic acid, linoleic acid, rosin acid, linolenic acid, undecanoic acid, and undecenoic acid. Further, examples of higher fatty acid metal salts include sodium salts, lithium salts, calcium salts, magnesium salts, zinc salts, and aluminum salts of fatty acids having 9 or more carbon atoms, such as stearic acid and montanic acid. Among these, calcium stearate, aluminum stearate, calcium montanate, and sodium montanate are preferred. Further, examples of fatty acid esters include polyhydric alcohol fatty acid esters such as glycerin fatty acid esters, alphasulfone fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyethylene fatty acid esters, and sucrose fatty acid esters.
The amount of the surface treatment agent used is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 5 parts by weight, and more preferably 0.1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the glass fibers.

また、ガラス繊維(B2)は、集束剤で集束(表面)処理されたものを用いてもよく、集束剤の種類としては、エポキシ系集束剤、芳香族ウレタン系集束剤、脂肪族ウレタン系集束剤、アクリル系集束剤及び無水マレイン酸変性ポリオレフィン系集束剤などが挙げられる。これらの集束剤は、ポリプロピレン系樹脂との溶融混練において融解する必要があるため、200℃以下で溶融するものであることが好ましい。 The glass fibers (B2) may be treated (surface) with a bundling agent. Examples of the bundling agent include epoxy bundling agents, aromatic urethane bundling agents, aliphatic urethane bundling agents, acrylic bundling agents, and maleic anhydride-modified polyolefin bundling agents. These bundling agents must be melted during melt-kneading with the polypropylene resin, so they are preferably ones that melt at 200°C or less.

ガラス繊維(B2)は、繊維原糸を収束した所謂ロービング状のガラス繊維もしくは、ガラス繊維を収束したストランドを引き揃えて、2mm~20mmに切断して得られるチョップドストランド状ガラス繊維を用いる事が出来る。就中ガラス繊維長を保持するためには、ロービング状のガラス繊維を用いる事が、樹脂組成物及びその成形体の低収縮性、剛性・衝撃強度などの観点から望ましい。 For the glass fiber (B2), a so-called roving-like glass fiber obtained by bundling fiber yarns, or chopped strand-like glass fiber obtained by aligning strands of bundled glass fibers and cutting them to 2 mm to 20 mm can be used. In particular, in order to maintain the glass fiber length, it is desirable to use a roving-like glass fiber from the viewpoints of low shrinkage, rigidity, impact strength, etc. of the resin composition and its molded product.

また、上記ガラス繊維(B2)は取扱いの点から、収束(表面処理)されたものを用いる事が好ましい。一方、収束が強すぎると、成形品においてガラス繊維の凝集残による開繊不足が起こり、ガラス繊維の分散が不十分になって所望の機械物性が得られなかったり、金型転写性や表面光沢の悪化等の外観不良を引き起こす原因となる場合が有る。脂環式炭化水素樹脂を所定の量含有することにより、ガラス繊維が適度に開繊され、未開繊のガラス繊維が減少するので、このような開繊不足を改善し、所望の機械物性や表面外観を得ることができる。 In addition, from the viewpoint of handling, it is preferable to use glass fibers (B2) that have been converged (surface-treated). On the other hand, if the convergence is too strong, the glass fibers will remain aggregated in the molded product, resulting in insufficient opening, which may cause the desired mechanical properties to be insufficiently dispersed and cause poor appearance such as deterioration of mold transferability and surface gloss. By incorporating a specified amount of alicyclic hydrocarbon resin, the glass fibers are opened appropriately and the amount of unopened glass fibers is reduced, improving this insufficient opening and allowing the desired mechanical properties and surface appearance to be obtained.

このようなガラス繊維(B2)の集束剤の種類としては、エポキシ系集束剤、芳香族ウレタン系集束剤、脂肪族ウレタン系集束剤、アクリル系集束剤及び無水マレイン酸変性ポリオレフィン系集束剤などが挙げられる。これらの集束剤は、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)を製造する際に融解する必要があるため、200℃以下で溶融するものであることが好ましい。 Examples of types of bundling agents for such glass fibers (B2) include epoxy-based bundling agents, aromatic urethane-based bundling agents, aliphatic urethane-based bundling agents, acrylic-based bundling agents, and maleic anhydride-modified polyolefin-based bundling agents. These bundling agents must be melted when producing the fiber-reinforced polypropylene-based resin composition (Y), so it is preferable that they melt at 200°C or less.

ガラス繊維の具体例としては、日本電気硝子社製(T―477N、T-431N)などを挙げることができる。 Specific examples of glass fibers include those manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. (T-477N, T-431N).

(3) 変性ポリオレフィン樹脂(C)
本発明で用いられる変性ポリオレフィン樹脂(C)は、酸変性ポリオレフィン及び/またはヒドロキシ変性ポリオレフィンであり、変性ポリオレフィン樹脂(C)を用いることによってポリプロピレン系樹脂(A)と炭素繊維(B)との界面強度を向上させ、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形体において、機械物性・衝撃強度などの物性などの向上などに有効である。
(3) Modified polyolefin resin (C)
The modified polyolefin resin (C) used in the present invention is an acid-modified polyolefin and/or a hydroxy-modified polyolefin. Use of the modified polyolefin resin (C) improves the interfacial strength between the polypropylene-based resin (A) and the carbon fibers (B), and is effective in improving the mechanical properties, impact strength, and other physical properties of the fiber-reinforced polypropylene-based resin composition and its molded article.

変性ポリオレフィン樹脂(C)の含有量としては、前記したように、ポリプロピレン系樹脂(A)と繊維(B)との合計100重量部に対して、0.1~5重量部含有することが必要であり、好ましくは0.15~3.5重量部、より好ましくは0.2~2.5重量部、さらに好ましくは0.2~1.5重量部を含有する。
変性ポリオレフィン樹脂(C)の含有量が0.1重量部以上ではポリプロピレン系樹脂(A)と繊維(B)との界面強度が十分な為機械物性が悪化するおそれがなく、5重量部以下では流動性が低下するおそれがない。
As described above, the content of the modified polyolefin resin (C) is required to be 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.15 to 3.5 parts by weight, more preferably 0.2 to 2.5 parts by weight, and even more preferably 0.2 to 1.5 parts by weight, per 100 parts by weight of the total of the polypropylene resin (A) and the fibers (B).
When the content of the modified polyolefin resin (C) is 0.1 parts by weight or more, the interfacial strength between the polypropylene resin (A) and the fiber (B) is sufficient, so there is no risk of deterioration of the mechanical properties, and when the content is 5 parts by weight or less, there is no risk of reduction in fluidity.

本発明において使用できる酸変性ポリオレフィンとしては、特に制限はなく、従来公知のものを用いることができる。酸変性ポリオレフィンは、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-α-オレフィン共重合体、エチレン-α-オレフィン-非共役ジエン化合物共重合体(EPDMなど)、エチレン-芳香族モノビニル化合物-共役ジエン化合物共重合ゴムなどのポリオレフィンを、例えば、マレイン酸または無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸を用いてグラフト共重合し、変性したものである。このグラフト共重合は、例えば上記ポリオレフィンを適当な溶媒中において、ベンゾイルパーオキシドなどのラジカル発生剤を用いて、不飽和カルボン酸と反応させることにより行われる。また、不飽和カルボン酸またはその誘導体の成分は、ポリオレフィン用モノマーとのランダムもしくはブロック共重合によりポリマー鎖中に導入することもできる。
また、本発明において使用できるヒドロキシ変性ポリオレフィンは、ヒドロキシル基を含有する変性ポリオレフィンである。該変性ポリオレフィンは、ヒドロキシル基を適当な部位、例えば、主鎖の末端や側鎖に有していてもよい。ヒドロキシ変性ポリオレフィンを構成するオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、4-メチルペンテン-1、ヘキセン、オクテン、ノネン、デセン、ドデセンなどのα-オレフィンの単独または共重合体、前記α-オレフィンと共重合性単量体との共重合体などが例示できる。ヒドロキシ変性ポリオレフィンとして、ヒドロキシ変性ポリエチレン(例えば、低密度、中密度または高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体など)、ヒドロキシ変性ポリプロピレン(例えば、アイソタクチックポリプロピレンなどのポリプロピレンホモポリマー、プロピレンとα-オレフィン(例えば、エチレン、ブテン、ヘキサンなど)とのランダム共重合体、プロピレン-α-オレフィンブロック共重合体など)、ヒドロキシ変性ポリ(4-メチルペンテン-1)などを挙げることができる。
これらの変性ポリオレフィンとしてはモディック(三菱ケミカル社製)、アドマー(三井化学社製)及びユーメックス(三洋化成社製)等種々の市販品が知られており、所望の製品を入手して使用する事が出来る。
The acid-modified polyolefin that can be used in the present invention is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. The acid-modified polyolefin is, for example, a polyolefin such as polyethylene, polypropylene, ethylene-α-olefin copolymer, ethylene-α-olefin-non-conjugated diene compound copolymer (EPDM, etc.), or ethylene-aromatic monovinyl compound-conjugated diene compound copolymer rubber, which is modified by graft copolymerization using an unsaturated carboxylic acid such as maleic acid or maleic anhydride. This graft copolymerization is carried out, for example, by reacting the above-mentioned polyolefin with an unsaturated carboxylic acid in a suitable solvent using a radical generator such as benzoyl peroxide. In addition, a component of the unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof can also be introduced into a polymer chain by random or block copolymerization with a monomer for polyolefin.
The hydroxy-modified polyolefin that can be used in the present invention is a modified polyolefin containing a hydroxyl group. The modified polyolefin may have a hydroxyl group at an appropriate site, for example, at the end of the main chain or in a side chain. Examples of olefin resins constituting the hydroxy-modified polyolefin include homopolymers or copolymers of α-olefins such as ethylene, propylene, butene, 4-methylpentene-1, hexene, octene, nonene, decene, and dodecene, and copolymers of the above-mentioned α-olefins and copolymerizable monomers. Examples of hydroxy-modified polyolefins include hydroxy-modified polyethylenes (e.g., low-density, medium-density, or high-density polyethylenes, linear low-density polyethylenes, ultra-high molecular weight polyethylenes, ethylene-(meth)acrylic acid ester copolymers, and ethylene-vinyl acetate copolymers), hydroxy-modified polypropylenes (e.g., polypropylene homopolymers such as isotactic polypropylene, random copolymers of propylene and α-olefins (e.g., ethylene, butene, and hexane), and propylene-α-olefin block copolymers), and hydroxy-modified poly(4-methylpentene-1).
As these modified polyolefins, various commercially available products such as Modic (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Admer (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), and Umex (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) are known, and the desired product can be obtained and used.

(4) 顔料
本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)は、本発明の効果を阻害しない範囲において、顔料を含有してもよい。
本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)に使用できる顔料としては、黒色系のカーボンブラック、鉄黒;白色系の酸化チタン、亜鉛華、リトボン、鉛白;青色系の紺青、群青、コバルトブルー、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルーRS、ファーストスカイブルーレーキ、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ;赤色系の弁柄、鉛炭、モリブデンレッド、カドミウムレッド、レーキレッドC、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、リソールレッド、パーマネントレッド4R、ウォッチングレッド、チオインジゴレッド、アリザリンレッド、キナクリドンレッド、ローダミンレーキ、オレンジレーキ、ベンズイミダゾロンレッド、ピラゾロンレッド、縮合アゾレッド、ペリレンレッド、パーマネントカーミンFB、キナクリドンマゼンダ;黄色系の黄鉛、カドミウムイエロー、チタンイエロー、鉄黄、イソインドリノンイエロー、ベンジジンイエロー、ファーストイエロー、フラボンスロンイエロー、ナフトールイエロー、キノリンイエロー、ベンズイミダゾロンイエロー、HRイエロー、縮合アゾイエロー;緑色系のクロムグリーン、酸化クロム、ギネグリーン、スピネルグリーン、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーン、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ;橙色系のクロムオレンジ、カドミウムオレンジ、ベンズイミダゾロンオレンジ、ペリノンオレンジ;茶系の亜鉛フェライト;紫色系のマンガン紫、コバルト紫、紫弁柄、ファーストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、ジオキサジンバイオレット等を挙げることができる。本発明の効果を阻害しない範囲で使用することができる顔料としては、小粒径のものが好ましく、顔料の粒径が大きすぎると、成形体表面での分散不良が起こる場合がある。
(4) Pigment The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention may contain a pigment within a range that does not impair the effects of the present invention.
Pigments that can be used in the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention include black-based carbon black and iron black; white-based titanium oxide, zinc oxide, litbones, and lead white; blue-based iron blue, ultramarine, cobalt blue, phthalocyanine blue, indanthrene blue RS, fast sky blue lake, alkali blue lake, and Victoria blue lake; red-based red oxide, lead charcoal, molybdenum red, cadmium red, lake red C, lake red D, brilliant carmine 6B, lithol red, permanent red 4R, watching red, thioindigo red, alizarin red, quinacridone red, rhodamine lake, orange lake, benzimidazolone red, pyrazolone red, condensed azo red, perylene red, permanent carmine FB, and quinacridone. Magenta; yellow-based yellow lead, cadmium yellow, titanium yellow, iron yellow, isoindolinone yellow, benzidine yellow, fast yellow, flavonethron yellow, naphthol yellow, quinoline yellow, benzimidazolone yellow, HR yellow, condensed azo yellow; green-based chrome green, chromium oxide, gyne green, spinel green, phthalocyanine green, pigment green B, naphthol green, acid green lake, malachite green lake; orange-based chrome orange, cadmium orange, benzimidazolone orange, perinone orange; brown-based zinc ferrite; purple-based manganese purple, cobalt purple, red iron oxide, fast violet B, methyl violet lake, dioxazine violet, etc. Pigments that can be used within a range that does not impair the effects of the present invention are preferably small particle diameter pigments, and if the particle diameter of the pigment is too large, poor dispersion may occur on the surface of the molded body.

本発明において、顔料の配合量は、ポリプロピレン系樹脂(A)と繊維(B)との合計100重量部に対して、通常は0.01~20重量部、好ましくは0.025~15重量部、更に好ましくは0.05~10重量部、より好ましくは0.075~5重量部、特に好ましくは0.1~2重量部である。配合量を上記範囲とすることにより、調色が容易で良好な発色性を得ることが可能になる。即ち、顔料の配合量が0.01重量部未満であると着色の均一性が悪化し、色むらが発生する場合がある。また、配合量が20重量部を超えると機械物性低下など物性への悪影響が考えられる。 In the present invention, the amount of pigment is usually 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.025 to 15 parts by weight, more preferably 0.05 to 10 parts by weight, even more preferably 0.075 to 5 parts by weight, and particularly preferably 0.1 to 2 parts by weight, per 100 parts by weight of the total of polypropylene resin (A) and fiber (B). By setting the amount within the above range, it becomes possible to easily adjust the color and obtain good color development. In other words, if the amount of pigment is less than 0.01 parts by weight, the uniformity of the coloring may deteriorate and color unevenness may occur. Furthermore, if the amount exceeds 20 parts by weight, adverse effects on physical properties such as a decrease in mechanical physical properties may occur.

顔料は、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)に直接配合することもできるが、顔料の取り扱いや配合の操作性から、マスターバッチの形態で使用することが好ましい。
例えば、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)に用いられるポリプロピレン系樹脂(A)の他、ポリエチレンワックス、ポリエチレン等をマトリックス成分とした、顔料の含有量が20~80重量%のマスターバッチを利用できる。
The pigment can be directly blended into the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z), but it is preferred to use it in the form of a master batch in view of the ease of handling the pigment and the ease of blending.
For example, in addition to the polypropylene resin (A) used in the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z), a master batch containing polyethylene wax, polyethylene, or the like as a matrix component and having a pigment content of 20 to 80% by weight can be used.

(5) 任意成分
本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)においては、上記ポリプロピレン系樹脂(A)、繊維(B)、変性ポリオレフィン樹脂(C)、顔料以外に、さらに必要に応じ、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、たとえば所期の効果をさらに向上させたり、他の性能・効果を付与するため、任意添加成分を配合することができる。任意添加成分の添加量としては、通常、ポリプロピレン系樹脂(A)と繊維(B)との合計100重量部に対して、0.2~2.0重量部である。
任意添加成分として具体的には、非イオン系などの帯電防止剤、ヒンダードアミン系などの光安定剤、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、物理発泡剤などの発泡剤、有機金属塩系などの分散剤、フェノール系などの酸化防止剤、無機化合物などの中和剤、脂肪酸アミド系などの滑剤、窒素化合物などの金属不活性剤、非イオン系などの界面活性剤、チアゾール系などの抗菌・防黴剤、ハロゲン化合物などの難燃剤、蛍光増白剤、気泡防止(消泡)剤、架橋剤、過酸化物、プロセスオイル(配合油)、ブロッキング防止剤、可塑剤、上記ポリプロピレン系樹脂(A)以外のポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアミドやポリエステルなどの熱可塑性樹脂、小粒径のタルクなどのフィラー、エラストマー(ゴム様重合体)、その他添加剤などを挙げることができる。これらの成分は、二種以上併用してもよく、本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)に、後から添加してもよいし、各成分に添加されていてもよく、それぞれの成分においても二種以上併用してもよい。
(5) Optional components In the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention, in addition to the polypropylene resin (A), fiber (B), modified polyolefin resin (C), and pigment, optional components can be added as necessary to further improve the intended effects or impart other performance and effects, within a range that does not significantly impair the effects of the present invention. The amount of the optional components added is usually 0.2 to 2.0 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the polypropylene resin (A) and fiber (B).
Specific examples of optional additives include antistatic agents such as nonionic ones, light stabilizers such as hindered amine ones, ultraviolet absorbers such as benzotriazole ones, foaming agents such as physical foaming agents, dispersants such as organic metal salts, antioxidants such as phenols, neutralizing agents such as inorganic compounds, lubricants such as fatty acid amides, metal deactivators such as nitrogen compounds, surfactants such as nonionic ones, antibacterial and antifungal agents such as thiazoles, flame retardants such as halogen compounds, fluorescent whitening agents, antifoaming agents (antifoaming agents), crosslinking agents, peroxides, process oils (blended oils), antiblocking agents, plasticizers, polyolefins such as polypropylene other than the polypropylene resin (A), thermoplastic resins such as polyamides and polyesters, fillers such as small particle size talc, elastomers (rubber-like polymers), and other additives. Two or more of these components may be used in combination, and may be added later to the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention, or may be added to each component, and two or more of each component may be used in combination.

本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)は、ポリプロピレン系樹脂(A)、炭素繊維(B1)、ガラス繊維(B2)、及び変性ポリオレフィン樹脂(C)を上記した配合割合で含有し、上記した条件を満たすものであれば、様々な処方で配合したものが含まれる。例えば、ポリプロピレン系樹脂(A)、炭素繊維(B1)及び変性ポリオレフィン樹脂(C)を配合した組成物と、ポリプロピレン系樹脂(A)、ガラス繊維(B2)及び変性ポリオレフィン樹脂(C)を配合した組成物を予め調製し、これらを混合して得られるものや、これらと更にポリプロピレン系樹脂(A)を追加して混合して得られるものも本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)に含まれる。 The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention contains polypropylene resin (A), carbon fiber (B1), glass fiber (B2), and modified polyolefin resin (C) in the above-mentioned blending ratio, and includes those blended in various recipes as long as they satisfy the above-mentioned conditions. For example, the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention also includes those obtained by mixing a composition blended with polypropylene resin (A), carbon fiber (B1), and modified polyolefin resin (C) and a composition blended with polypropylene resin (A), glass fiber (B2), and modified polyolefin resin (C) that are prepared in advance, and those obtained by further mixing these with additional polypropylene resin (A).

(6)本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の1つの態様は、下記条件(X-1)を満足する繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)と、下記条件(Y-1)を満足する繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)と、下記条件(A3-1)を満足する任意のポリプロピレン系樹脂(A3)とを含有し、更に下記条件(A-2)を満足する繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)である。 (6) One embodiment of the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention is a fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) that contains a fiber-containing polypropylene resin composition (X) that satisfies the following condition (X-1), a fiber-containing polypropylene resin composition (Y) that satisfies the following condition (Y-1), and an optional polypropylene resin (A3) that satisfies the following condition (A3-1), and further satisfies the following condition (A-2).

条件(X-1)
繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)は、ポリプロピレン系樹脂(A1)50~97重量%、炭素繊維(B1)3~50重量%及びポリプロピレン系樹脂(A1)と炭素繊維(B1)との合計100重量部に対して変性ポリオレフィン樹脂(C1)0.1~5
重量部を(但し、ポリプロピレン系樹脂(A1)と炭素繊維(B1)との合計は100重量%である)を含有することが必要である。繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)は、好ましくはポリプロピレン系樹脂(A1)60~95重量%と繊維(B1)5~45重量%および変性ポリオレフィン樹脂(C1)0.15~2.5重量部、より好ましくはポリプロピレン系樹脂(A)57~90重量%と炭素繊維(B1)10~43重量%および変性ポリオレフィン樹脂(C1)0.2~2.5重量部、さらに好ましくはポリプロピレン系樹脂(A)60~80重量%と繊維(B1)20~40重量%および変性ポリオレフィン樹脂(C1)0.25~1.5重量部とを含有する。
ポリプロピレン系樹脂、炭素繊維、変性PPとをこのような範囲とすることにより、本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の機械物性、剛性と耐衝撃性のバランスを共に良好にすることができる。即ち、繊維(B1)の量が3重量%以上では機械物性における剛性と耐衝撃性が良好であり、50重量%以下であると成形性などが低下するのを防止することができる。変性PPが0.1重量部以上ではポリプロピレン系樹脂(A1)と炭素繊維(B1)との界面強度が十分な為機械物性が悪化するおそれがなく、5重量部以下では流動性および剛性を低下させる恐れがある。
Condition (X-1)
The fiber-containing polypropylene-based resin composition (X) comprises 50 to 97% by weight of a polypropylene-based resin (A1), 3 to 50% by weight of carbon fiber (B1), and 0.1 to 5 parts by weight of a modified polyolefin resin (C1) per 100 parts by weight of the total of the polypropylene-based resin (A1) and the carbon fiber (B1).
parts by weight (wherein the total of the polypropylene resin (A1) and the carbon fiber (B1) is 100% by weight). The fiber-containing polypropylene resin composition (X) preferably contains 60 to 95% by weight of the polypropylene resin (A1), 5 to 45% by weight of the fiber (B1), and 0.15 to 2.5 parts by weight of the modified polyolefin resin (C1), more preferably 57 to 90% by weight of the polypropylene resin (A), 10 to 43% by weight of the carbon fiber (B1), and 0.2 to 2.5 parts by weight of the modified polyolefin resin (C1), and even more preferably 60 to 80% by weight of the polypropylene resin (A), 20 to 40% by weight of the fiber (B1), and 0.25 to 1.5 parts by weight of the modified polyolefin resin (C1).
By setting the polypropylene resin, carbon fiber, and modified PP in such ranges, the mechanical properties, rigidity, and impact resistance of the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention can be well balanced. That is, when the amount of fiber (B1) is 3% by weight or more, the rigidity and impact resistance in the mechanical properties are good, and when it is 50% by weight or less, it is possible to prevent the moldability from decreasing. When the modified PP is 0.1 parts by weight or more, the interfacial strength between the polypropylene resin (A1) and the carbon fiber (B1) is sufficient, so there is no risk of the mechanical properties being deteriorated, and when it is 5 parts by weight or less, there is a risk of the fluidity and rigidity being reduced.

条件(Y-1)
繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)は、ポリプロピレン系樹脂組成物(A2)35~97重量%、ガラス繊維(B2)3~65重量%およびポリプロピレン系樹脂(A2)とガラス繊維(B2)との合計100重量部に対して変性ポリオレフィン樹脂(C2)0.1~5重量部(但し、ポリプロピレン系樹脂(A2)とガラス繊維(B2)との合計が100重量%である)を含有することが必要である。繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)は、好ましくはポリプロピレン系樹脂(A2)40~90重量%とガラス繊維(B2)10~60重量%および変性ポリオレフィン樹脂(C2)0.15~3.5重量部、より好ましくはポリプロピレン系樹脂(A2)45~80重量%とガラス繊維(B2)20~55重量%および変性ポリオレフィン樹脂(C2)0.2~2.5重量部、さらに好ましくはポリプロピレン系樹脂(A2)50~70重量%とガラス繊維(B2)30-50重量%および変性ポリオレフィン樹脂(C2)0.2~1.5重量部とを含有する。
ポリプロピレン系樹脂、ガラス繊維、変性PPとをこのような範囲とすることにより、本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の機械物性、剛性と耐衝撃性のバランスを共に良好にすることができる。即ち、ガラス繊維(B2)の量が3重量%以上では機械物性における剛性と耐衝撃性が良好であり、50重量%以下であると成形性などが低下するのを防止することができる。変性PPが0.1重量部以上ではポリプロピレン系樹脂(A)とガラス繊維(B)との界面強度が十分な為機械物性が悪化するおそれがなく、5重量部以下では流動性および剛性を低下させる恐れがある。
また、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)は、繊維が互いに平行な状態で配列したペレットである事が好ましい。繊維がペレット中で並行に配列していると繊維長が長く保たれ、より剛性を高める効果が大きい。
Condition (Y-1)
The fiber-containing polypropylene resin composition (Y) is required to contain 35 to 97% by weight of a polypropylene resin composition (A2), 3 to 65% by weight of glass fiber (B2), and 0.1 to 5 parts by weight of a modified polyolefin resin (C2) per 100 parts by weight of the total of the polypropylene resin (A2) and the glass fiber (B2) (however, the total of the polypropylene resin (A2) and the glass fiber (B2) is 100% by weight). The fiber-containing polypropylene resin composition (Y) preferably contains 40 to 90% by weight of a polypropylene resin (A2), 10 to 60% by weight of glass fiber (B2), and 0.15 to 3.5 parts by weight of a modified polyolefin resin (C2), more preferably 45 to 80% by weight of a polypropylene resin (A2), 20 to 55% by weight of glass fiber (B2), and 0.2 to 2.5 parts by weight of a modified polyolefin resin (C2), and even more preferably 50 to 70% by weight of a polypropylene resin (A2), 30-50% by weight of glass fiber (B2), and 0.2 to 1.5 parts by weight of a modified polyolefin resin (C2).
By setting the polypropylene resin, glass fiber, and modified PP in such ranges, the mechanical properties, rigidity, and impact resistance of the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention can be well balanced. That is, when the amount of glass fiber (B2) is 3% by weight or more, the rigidity and impact resistance in the mechanical properties are good, and when it is 50% by weight or less, it is possible to prevent the moldability from decreasing. When the amount of modified PP is 0.1 parts by weight or more, the interfacial strength between the polypropylene resin (A) and the glass fiber (B) is sufficient, so there is no risk of the mechanical properties being deteriorated, and when it is 5 parts by weight or less, there is a risk of the flowability and rigidity being reduced.
In addition, the fiber-containing polypropylene resin composition (Y) is preferably in the form of pellets in which the fibers are arranged in parallel to one another. When the fibers are arranged in parallel in the pellets, the fiber length is kept long, which has a large effect of increasing rigidity.

(6-1)ポリプロピレン系樹脂(A1)、(A2)および(A3)
ポリプロピレン系樹脂(A1)は、以下の条件(A1-1)を満たす。
条件(A1-1)
ポリプロピレン系樹脂(A1)は、ポリプロピレン単独重合体、ポリプロピレン-α―オレフィンランダム共重合体及びポリプロピレン-α―オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂である。
(6-1) Polypropylene resins (A1), (A2) and (A3)
The polypropylene resin (A1) satisfies the following condition (A1-1).
Condition (A1-1)
The polypropylene resin (A1) is at least one polypropylene resin selected from the group consisting of polypropylene homopolymers, polypropylene-α-olefin random copolymers, and polypropylene-α-olefin block copolymers.

ポリプロピレン系樹脂(A2)は、以下の条件(A2-1)を満たす。
条件(A2-1)
ポリプロピレン系樹脂(A2)は、ポリプロピレン単独重合体、ポリプロピレン-α―オレフィンランダム共重合体及びポリプロピレン-α―オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂である。
The polypropylene resin (A2) satisfies the following condition (A2-1).
Condition (A2-1)
The polypropylene resin (A2) is at least one polypropylene resin selected from the group consisting of polypropylene homopolymers, polypropylene-α-olefin random copolymers, and polypropylene-α-olefin block copolymers.

ポリプロピレン系樹脂(A3)は、以下の条件(A3-1)を満たす。
条件(A3-1)
ポリプロピレン系樹脂(A3)は、ポリプロピレン単独重合体、ポリプロピレン-α―オレフィンランダム共重合体及びポリプロピレン-α―オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂である。
The polypropylene resin (A3) satisfies the following condition (A3-1).
Condition (A3-1)
The polypropylene-based resin (A3) is at least one polypropylene-based resin selected from the group consisting of polypropylene homopolymers, polypropylene-α-olefin random copolymers, and polypropylene-α-olefin block copolymers.

ポリプロピレン系樹脂(A1)、(A2)および(A3)の詳細、製造方法もポリプロピレン系樹脂(A)に準じる。 The details and manufacturing methods of polypropylene resins (A1), (A2) and (A3) are similar to those of polypropylene resin (A).

(6-2)変性ポリオレフィン樹脂(C1)、(C2)
変性ポリオレフィン樹脂(C1)、(C2)の含有量、その詳細については、変性ポリオレフィン樹脂(C)に準じる。
(6-2) Modified polyolefin resins (C1) and (C2)
The contents and details of the modified polyolefin resins (C1) and (C2) are subject to the modified polyolefin resin (C).

(6-3)条件(A-2)
ポリプロピレン系樹脂(A)は、ポリプロピレン系樹脂(A1)、ポリプロピレン系樹脂(A2)及び任意のポリプロピレン系樹脂(A3)を含有する。
即ち、上記した繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)に含まれるポリプロピレン系樹脂(A1)、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)に含まれるポリプロピレン系樹脂(A2)及び任意のポリプロピレン系樹脂(A3)の含有量の合計は、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)全体に含まれるポリプロピレン系樹脂(A)の含有量、即ち、ポリプロピレン系樹脂(A)及び繊維(B)の合計100重量%に対して、55~80重量%であり、これに基づいて任意のポリプロピレン系樹脂(A3)の含有量を適宜に定めることができる。
(6-3) Condition (A-2)
The polypropylene-based resin (A) contains a polypropylene-based resin (A1), a polypropylene-based resin (A2) and an optional polypropylene-based resin (A3).
That is, the total content of the polypropylene resin (A1) contained in the fiber-containing polypropylene resin composition (X), the polypropylene resin (A2) contained in the fiber-containing polypropylene resin composition (Y), and the optional polypropylene resin (A3) is 55 to 80% by weight relative to the content of the polypropylene resin (A) contained in the entire fiber-containing polypropylene resin composition (Z), i.e., the total of the polypropylene resin (A) and the fibers (B), which is 100% by weight, and the content of the optional polypropylene resin (A3) can be appropriately determined based on this.

[II]繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の製造方法
本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)は、上記ポリプロピレン系樹脂(A)、繊維(B)及び変性ポリオレフィン樹脂(C)、更に顔料等の任意添加成分を上記配合割合で配合して、タンブラーミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、スクリューブレンダー、リボンブレンダーなどの公知の方法で混合したり、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロールミキサー、ブラベンダ-プラストグラフ、ニーダー等通常の混練機を用いて混練・造粒することによって製造することができる。
また、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)を製造するに際し、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)のペレットと、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)のペレットと、任意のポリプロピレン系樹脂(A3)のペレットとを混合し、更に溶融混練して調製することもできる。
[II] Manufacturing method of fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention is produced by blending the polypropylene resin (A), fiber (B), modified polyolefin resin (C), and optional additive components such as pigments in the above-mentioned blending ratios, and mixing them by a known method such as a tumbler mixer, super mixer, Henschel mixer, screw blender, or ribbon blender, or by kneading and granulating them using a conventional kneading machine such as a single-screw extruder, twin-screw extruder, Banbury mixer, roll mixer, Brabender plastograph, or kneader.
In addition, when producing the fiber-reinforced polypropylene-based resin composition (Z), pellets of the fiber-containing polypropylene-based resin composition (X), pellets of the fiber-containing polypropylene-based resin composition (Y), and pellets of any polypropylene-based resin (A3) are mixed and further melt-kneaded to prepare the composition.

この場合、各成分の分散を良好にすることができる混練・造粒方法を選択することが望ましく、通常は二軸押出機が用いられる。この混練・造粒の際には、上記各成分の配合物を同時に混練してもよいし、また、性能向上を図るべく、各成分を分割、例えば、先ずポリプロピレン系樹脂(A)、炭素繊維(B)、変性ポリオレフィン樹脂(C)の一部または全部を混練し、その後に残りの成分を混練・造粒することもできる。 In this case, it is desirable to select a kneading and granulation method that can achieve good dispersion of each component, and a twin-screw extruder is usually used. During this kneading and granulation, the above-mentioned blend of each component may be kneaded simultaneously, or, in order to improve performance, each component may be divided; for example, first, part or all of the polypropylene resin (A), carbon fiber (B), and modified polyolefin resin (C) may be kneaded, and then the remaining components may be kneaded and granulated.

[III]繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の成形、用途
(1)成形
本発明のもう1つの態様は、本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)を成形してなる成形体である。
本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の成形は、射出成形(ガス射出成形も含む)または射出圧縮成形(プレスインジェクション、ホットフロースタンピング成形、ガス射出圧縮成形も含む)により行うことができる。中でも本発明の効果をより効果的に得ることができるのは、ガス射出成形以外の射出成形や、射出圧縮成形(プレスインジェクション)であり、このような成形方法で成形体を得るのが好ましい。
本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の成形には、また、必要に応じて、中空成形、押出成形、圧縮(プレス)成形、発泡(膨張)成形、シート成形、熱成形、スタンピング成形、粉末成形などの種々の成形法を適用することもでき、それにより所望の成形体(例えば押出成形体)を得ることもできる。中でも、発泡(膨張)成形以外の成形方法が好ましい。
[III] Molding and Use of Fiber-Reinforced Polypropylene Resin Composition (Z) (1) Molding Another aspect of the present invention is a molded article obtained by molding the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention.
The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention can be molded by injection molding (including gas injection molding) or injection compression molding (including press injection, hot flow stamping molding, and gas injection compression molding). Among them, the effects of the present invention can be more effectively obtained by injection molding other than gas injection molding and injection compression molding (press injection), and it is preferable to obtain a molded body by such a molding method.
For molding the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention, various molding methods such as blow molding, extrusion molding, compression (press) molding, foam (expansion) molding, sheet molding, thermoforming, stamping molding, powder molding, etc. can be applied as necessary, thereby obtaining a desired molded product (e.g., an extrusion molded product). Among them, molding methods other than foam (expansion) molding are preferred.

(2)用途
本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)から得られる成形体は、剛性と、耐衝撃性に優れている。即ち、本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物からは、良好な剛性と耐衝撃性を有する成形体を得ることが可能である。
また、本発明の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)から得られる成形体は、良好な剛性と耐衝撃性が必要な自動車部品、家電器具等などの用途において好適に用いることができる。
(2) Uses The molded article obtained from the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention has excellent rigidity and impact resistance. That is, it is possible to obtain a molded article having good rigidity and impact resistance from the fiber-reinforced polypropylene resin composition of the present invention.
Furthermore, the molded articles obtained from the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) of the present invention can be suitably used in applications requiring good rigidity and impact resistance, such as automobile parts and home appliances.

本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
尚、実施例で用いた材料、造粒方法および評価法は、以下の通りである。
The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
The materials, granulation methods and evaluation methods used in the examples are as follows.

1.材料
(1)ポリプロピレン系樹脂(A)
(a-1)ノバテックPP MA04A(日本ポリプロ社製)
チーグラー系触媒を用いて製造されたプロピレン単独重合体、メルトフローレート(MFR、230℃、2.16Kg荷重)40g/10分
(a-2)ノバテックPP MA03(日本ポリプロ社製)
チーグラー系触媒を用いて製造されたプロピレン単独重合体、メルトフローレート(MFR、230℃、2.16Kg荷重)12g/10分
(2) 炭素繊維(B1)
(b1-1)リサイクル炭素繊維:PAN系炭素繊維強化樹脂(収束剤:エポキシ系、繊維径:6μm)、樹脂残渣含有率13重量%(焼成炉を用いて、窒素ガス雰囲気、700℃、20分の条件で熱分解して得られたもの)(繊維長:6.6mm)
(b1-2)バージン炭素繊維:三菱ケミカル社製炭素繊維 TR066A(繊維径:7μm、繊維長:6mm)
(3)ガラス繊維(B2)
(b2-1):ガラス繊維:日東紡社製、「RS2300」、2310TEX、繊維径17μm。
(4)変性ポリオレフィン樹脂(C)
(c-1)ユーメックス1001(三洋化成工業社製)
(c-2)OREVAC CA100(アルケマ社製)
1. Materials (1) Polypropylene resin (A)
(a-1) Novatec PP MA04A (manufactured by Japan Polypropylene Corporation)
Propylene homopolymer produced using a Ziegler catalyst, melt flow rate (MFR, 230°C, 2.16 kg load) 40 g/10 min (a-2) Novatec PP MA03 (Japan Polypropylene Corporation)
Propylene homopolymer produced using a Ziegler catalyst, melt flow rate (MFR, 230°C, 2.16 kg load) 12 g/10 min (2) Carbon fiber (B1)
(b1-1) Recycled carbon fiber: PAN-based carbon fiber reinforced resin (binding agent: epoxy-based, fiber diameter: 6 μm), resin residue content: 13% by weight (obtained by pyrolysis in a baking furnace under conditions of nitrogen gas atmosphere, 700° C., 20 minutes) (fiber length: 6.6 mm)
(b1-2) Virgin carbon fiber: Mitsubishi Chemical Corporation carbon fiber TR066A (fiber diameter: 7 μm, fiber length: 6 mm)
(3) Glass fiber (B2)
(b2-1): Glass fiber: manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., "RS2300", 2310TEX, fiber diameter 17 μm.
(4) Modified polyolefin resin (C)
(c-1) UMEX 1001 (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)
(c-2) OREVAC CA100 (manufactured by Arkema)

2.繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)
繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X1)は、下記にて準備した。ポリプロピレン系樹脂(a-1)、リサイクル炭素繊維(b1-1)および変性ポリオレフィン樹脂(c-1)を表1の配合にて混練、造粒し繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(X1)とした。
下記の条件で混練、造粒した。
混練装置:2軸押出機
混練条件:温度=120~230℃、スクリュー回転数=450rpm、吐出量=100~220kg/Hr。
なお、炭素繊維(b1-1)は押出機中途からサイドフィードした。
繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X2)、(X3)および(X4)も繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X1)と同様に表1の配合にて混練、造粒し繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(X2)、(X3)および(X4)とした。
2. Fiber-containing polypropylene resin composition (X)
The fiber-containing polypropylene-based resin composition (X1) was prepared as follows: Polypropylene-based resin (a-1), recycled carbon fiber (b1-1) and modified polyolefin resin (c-1) were kneaded and granulated in the formulation shown in Table 1 to obtain a fiber-reinforced polypropylene-based resin composition (X1).
The mixture was mixed and granulated under the following conditions.
Kneading device: twin-screw extruder Kneading conditions: temperature = 120 to 230°C, screw rotation speed = 450 rpm, discharge rate = 100 to 220 kg/Hr.
The carbon fiber (b1-1) was side-fed midway through the extruder.
The fiber-containing polypropylene-based resin compositions (X2), (X3) and (X4) were also kneaded and granulated in the same manner as the fiber-containing polypropylene-based resin composition (X1) according to the formulations shown in Table 1 to obtain fiber-reinforced polypropylene-based resin compositions (X2), (X3) and (X4).

Figure 0007645706000001
Figure 0007645706000001

3.繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)
繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y1)は、下記にて準備した。ポリプロピレン系樹脂(a-2)60重量%とガラス繊維(b2-1)40重量%および変性ポリオレフィン樹脂(c-2)0.6重量部を混練、造粒し繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Y1)とした。
具体的には、ガラス繊維(b2-1)を繊維ラックから繊維束として加熱された樹脂含浸槽に導く一方、該含浸層内には前記ポリプロピレン系樹脂(a-2)およびポリプロピレン系樹脂(a-2)100重量部当たり、BASF社製IRGANOX1010を0.2重量部、BASF社製IRGAFOS168を0.1重量部、日油株式会社製パーブチルPを0.1重量部それぞれ配合した溶融混錬物を二軸押出機(シリンダー温度:200~230℃)から供給した。ガラス繊維束にポリプロピレンを含浸させた後、含浸槽の円形ノズルを通して引き抜き、冷却後に10mmの長さにカットして、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)ペレットを得た。
3. Fiber-containing polypropylene resin composition (Y)
The fiber-containing polypropylene-based resin composition (Y1) was prepared as follows: 60% by weight of polypropylene-based resin (a-2), 40% by weight of glass fiber (b2-1), and 0.6 parts by weight of modified polyolefin resin (c-2) were kneaded and granulated to obtain a fiber-reinforced polypropylene-based resin composition (Y1).
Specifically, the glass fibers (b2-1) were introduced into a heated resin impregnation tank as a fiber bundle from a fiber rack, while the polypropylene resin (a-2) and a molten mixture containing 0.2 parts by weight of IRGANOX1010 manufactured by BASF, 0.1 parts by weight of IRGAFOS168 manufactured by BASF, and 0.1 parts by weight of PERBUTYL P manufactured by NOF Corp. per 100 parts by weight of the polypropylene resin (a-2) were fed into the impregnation tank from a twin-screw extruder (cylinder temperature: 200 to 230° C.). After impregnating the glass fiber bundle with polypropylene, the fiber bundle was pulled out through a circular nozzle of the impregnation tank, cooled, and cut to a length of 10 mm to obtain pellets of a fiber-containing polypropylene resin composition (Y).

4.(実施例1~6および比較例1~12)
(1)実施例1~4及び比較例7~10
実施例1~4及び比較例7~10については、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)および繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)を表2に示す配合で成形にドライブレンドした。最終配合を表2に、評価結果を表3に示す。
(2)実施例5~6及び比較例1~6
実施例5~6及び比較例1~6については、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)およびポリプロピレン系樹脂(A3)を表2に示す配合で成形にドライブレンドした。最終配合を表2に、評価結果を表3に示す。
(3)比較例11
比較例11については、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)を成形し評価を実施した。最終配合を表2に、評価結果を表3に示す。
(4)比較例12
比較例11については、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)を成形し評価を実施した。最終配合を表2に、評価結果を表3に示す。
4. (Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 12)
(1) Examples 1 to 4 and Comparative Examples 7 to 10
For Examples 1 to 4 and Comparative Examples 7 to 10, the fiber-containing polypropylene resin composition (X) and the fiber-containing polypropylene resin composition (Y) were dry-blended for molding in the formulations shown in Table 2. The final formulations are shown in Table 2, and the evaluation results are shown in Table 3.
(2) Examples 5 to 6 and Comparative Examples 1 to 6
For Examples 5 to 6 and Comparative Examples 1 to 6, the fiber-containing polypropylene resin composition (X), the fiber-containing polypropylene resin composition (Y) and the polypropylene resin (A3) were dry-blended for molding in the formulations shown in Table 2. The final formulations are shown in Table 2, and the evaluation results are shown in Table 3.
(3) Comparative Example 11
In Comparative Example 11, the fiber-containing polypropylene resin composition (X) was molded and evaluated. The final formulation is shown in Table 2, and the evaluation results are shown in Table 3.
(4) Comparative Example 12
In Comparative Example 11, the fiber-containing polypropylene resin composition (Y) was molded and evaluated. The final formulation is shown in Table 2, and the evaluation results are shown in Table 3.

Figure 0007645706000002
Figure 0007645706000002

5.評価方法
(1)比重
JIS K7112に準拠し、試験温度=23℃にて測定した。試験片は下記物性評価
用試験片を用いた。
・成形機=東芝機械社製EC75SX型射出成形機。
・金型=AXXICON社ISO AIM型(多目的試験片成形用)
・成形条件=成形温度220℃、金型温度40℃、射出圧力40MPa
試験片は、多目的試験片(t4mm)の中央部からL80mm×W10mmの短冊状に切削加工したものを用いた。
(2)引張弾性率:TM(MPa)
JIS K7161に準拠し、試験温度=23℃にて測定した。試験片は下記物性評価用試験片を用いた。
・成形機=東芝機械社製EC75SX型射出成形機。
・金型=AXXICON社ISO AIM型(多目的試験片成形用)
・成形条件=成形温度220℃、金型温度40℃、射出圧力40MPa
試験片は、多目的試験片(t4mm)を用いた。
5. Evaluation Method (1) Specific Gravity Measured in accordance with JIS K7112 at a test temperature of 23° C. The following test pieces for evaluating physical properties were used.
- Molding machine = Toshiba Machine EC75SX injection molding machine.
Mold: AXICON ISO AIM type (for molding multipurpose test pieces)
Molding conditions: Molding temperature 220°C, mold temperature 40°C, injection pressure 40MPa
The test specimens used were prepared by cutting the center of a multipurpose test specimen (t 4 mm) into a rectangular shape measuring L 80 mm x W 10 mm.
(2) Tensile modulus: TM (MPa)
The measurement was performed in accordance with JIS K7161 at a test temperature of 23° C. The test pieces used were the following test pieces for evaluating physical properties.
- Molding machine = Toshiba Machine EC75SX injection molding machine.
Mold: AXICON ISO AIM type (for molding multipurpose test pieces)
Molding conditions: Molding temperature 220°C, mold temperature 40°C, injection pressure 40MPa
The test specimen used was a multipurpose test specimen (t4 mm).

(3)シャルピー衝撃強度(23℃、ノッチ付き)(kJ/m2)
JIS K7111に準拠し、試験温度=23℃にて測定した。試験片は以下の条件で製作した物性評価用試験片を用いた。
・成形機=東芝機械社製EC75SX型射出成形機。
・金型=AXXICON社ISO AIM型(多目的試験片成形用)
・成形条件=成形温度220℃、金型温度40℃、射出圧力40MPa
試験片は、多目的試験片(t4mm)の中央部からL80mm×W10mmの短冊状に切削加工し、更に短冊試験片の中央部にノッチ加工(ノッチ半径0.25mm)したものを用いた。
(3) Charpy impact strength (23°C, notched) (kJ/m2)
The measurement was performed in accordance with JIS K7111 at a test temperature of 23° C. The test specimens used were for evaluating physical properties, which were prepared under the following conditions.
- Molding machine = Toshiba Machine EC75SX injection molding machine.
Mold: AXICON ISO AIM type (for molding multipurpose test pieces)
Molding conditions: Molding temperature 220°C, mold temperature 40°C, injection pressure 40MPa
The test pieces were prepared by cutting the center of a multipurpose test piece (t 4 mm) into a strip of L 80 mm x W 10 mm, and then notching the center of the strip (notch radius 0.25 mm).

(4)シャルピー衝撃強度(-30℃、ノッチ付き)(kJ/m2)
JIS K7111に準拠し、試験温度=-30℃にて測定した。試験片は以下の条件で製作した物性評価用試験片を用いた。
・成形機=東芝機械社製EC75SX型射出成形機。
・金型=AXXICON社ISO AIM型(多目的試験片成形用)
・成形条件=成形温度220℃、金型温度40℃、射出圧力40MPa
試験片は、多目的試験片(t4mm)の中央部からL80mm×W10mmの短冊状に切削加工し、更に短冊試験片の中央部にノッチ加工(ノッチ半径0.25mm)したものを用いた。
(4) Charpy impact strength (-30°C, notched) (kJ/m2)
The measurement was performed in accordance with JIS K7111 at a test temperature of −30° C. The test specimens used were for evaluating physical properties, which were prepared under the following conditions.
- Molding machine = Toshiba Machine EC75SX injection molding machine.
Mold: AXICON ISO AIM type (for molding multipurpose test pieces)
Molding conditions: Molding temperature 220°C, mold temperature 40°C, injection pressure 40MPa
The test pieces were prepared by cutting the center of a multipurpose test piece (t 4 mm) into a strip of L 80 mm x W 10 mm, and then notching the center of the strip (notch radius 0.25 mm).

Figure 0007645706000003
Figure 0007645706000003

表3の示す結果から、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の発明要件を満たしている実施例1~6は、比重、引張弾性率と耐衝撃性を両立している事がわかる。
一方、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の発明要件を満たさない比較例1~2、4~5およびは8~11は耐衝撃性が著しく低く、比較例3、6は引張弾性率が低い。また比較例3~5、7および12は比重が要件を満たさない。
From the results shown in Table 3, it can be seen that Examples 1 to 6, which satisfy the inventive requirements of the polypropylene resin composition of the present invention, achieve a good balance between specific gravity, tensile modulus and impact resistance.
On the other hand, Comparative Examples 1 to 2, 4 to 5, and 8 to 11, which do not satisfy the requirements of the polypropylene resin composition of the present invention, have extremely low impact resistance, and Comparative Examples 3 and 6 have low tensile modulus. In addition, Comparative Examples 3 to 5, 7, and 12 do not satisfy the requirements for specific gravity.

Claims (6)

下記条件(Z-1)及び条件(Z-2)を満足することを特徴とする、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)。
条件(Z-1)
繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)は、下記条件(A-1)を満足するポリプロピレン系樹脂(A)55~80重量%、下記条件(B-1)を満足する繊維(B)20~45重量%及びポリプロピレン系樹脂(A)と繊維(B)との合計100重量部に対して変性ポリオレフィン樹脂(C)0.1~5.0重量部を含有する(但し、ポリプロピレン系樹脂(A)及び繊維(B)の合計は100重量%である)。
条件(A-1)
ポリプロピレン系樹脂(A)は、ポリプロピレン単独重合体、ポリプロピレン-α―オレフィンランダム共重合体及びポリプロピレン-α―オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂である。
条件(B-1)
繊維(B)は炭素繊維(B1)とガラス繊維(B2)とを含み、炭素繊維(B1)とガラス繊維(B2)との配合割合が以下の範囲である。
炭素繊維(B1)/ガラス繊維(B2)=20/80~50/50
条件(Z-2)
繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の比重が1.030~1.200g/cmである。
A fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z), characterized by satisfying the following conditions (Z-1) and (Z-2):
Condition (Z-1)
The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) contains 55 to 80% by weight of a polypropylene resin (A) satisfying the following condition (A-1), 20 to 45% by weight of fibers (B) satisfying the following condition (B-1), and 0.1 to 5.0 parts by weight of a modified polyolefin resin (C) per 100 parts by weight of the total of the polypropylene resin (A) and the fibers (B) (however, the total of the polypropylene resin (A) and the fibers (B) is 100% by weight).
Condition (A-1)
The polypropylene resin (A) is at least one polypropylene resin selected from the group consisting of polypropylene homopolymers, polypropylene-α-olefin random copolymers, and polypropylene-α-olefin block copolymers.
Condition (B-1)
The fiber (B) contains carbon fiber (B1) and glass fiber (B2), and the blending ratio of the carbon fiber (B1) to the glass fiber (B2) is in the following range.
Carbon fiber (B1) / glass fiber (B2) = 20/80 to 50/50
Condition (Z-2)
The fiber reinforced polypropylene resin composition (Z) has a specific gravity of 1.030 to 1.200 g/cm 3 .
下記条件(X-1)を満足する繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)と、下記条件(Y-1)を満足する繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)と、下記条件(A3-1)を満足する任意のポリプロピレン系樹脂(A3)とを含有し、更に下記条件(A-2)を満足する請求項1に記載の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)。
条件(X-1)
繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)は、下記条件(A1-1)を満足するポリプロピレン系樹脂(A1)50~97重量%、炭素繊維(B1)3~50重量%及びポリプロピレン系樹脂(A1)と炭素繊維(B1)との合計100重量部に対して変性ポリオレフィン樹脂(C1)0.1~5重量部を含有する(但し、ポリプロピレン系樹脂(A1)と炭素繊維(B1)との合計は100重量%である)
条件(A1-1)
ポリプロピレン系樹脂(A1)は、ポリプロピレン単独重合体、ポリプロピレン-α―オレフィンランダム共重合体及びポリプロピレン-α―オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂である。
条件(Y-1)
繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)は、下記条件(A2-1)を満足するポリプロピレン系樹脂組成物(A2)35~97重量%、ガラス繊維(B2)3~65重量%およびポリプロピレン系樹脂(A2)とガラス繊維(B2)との合計100重量部に対して変性ポリオレフィン樹脂(C2)0.1~5重量部を含有する(但し、ポリプロピレン系樹脂(A2)とガラス繊維(B2)との合計が100重量%である)。
条件(A2-1)
ポリプロピレン系樹脂(A2)は、ポリプロピレン単独重合体、ポリプロピレン-α―オレフィンランダム共重合体及びポリプロピレン-α―オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂である。
条件(A3-1)
ポリプロピレン系樹脂(A3)は、ポリプロピレン単独重合体、ポリプロピレン-α―オレフィンランダム共重合体及びポリプロピレン-α―オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂である。
条件(A-2)
ポリプロピレン系樹脂(A)は、ポリプロピレン系樹脂(A1)、ポリプロピレン系樹脂(A2)及び任意のポリプロピレン系樹脂(A3)を含有する。
The fiber-containing polypropylene resin composition (X) satisfies the following condition (X-1), the fiber-containing polypropylene resin composition (Y) satisfies the following condition (Y-1), and an optional polypropylene resin (A3) satisfies the following condition (A3-1), and further satisfies the following condition (A-2). The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) according to claim 1 contains the following condition (X-1):
Condition (X-1)
The fiber-containing polypropylene-based resin composition (X) contains 50 to 97% by weight of a polypropylene-based resin (A1) satisfying the following condition (A1-1), 3 to 50% by weight of carbon fiber (B1), and 0.1 to 5 parts by weight of a modified polyolefin resin (C1) per 100 parts by weight of the total of the polypropylene-based resin (A1) and the carbon fiber (B1) (wherein the total of the polypropylene-based resin (A1) and the carbon fiber (B1) is 100% by weight):
Condition (A1-1)
The polypropylene resin (A1) is at least one polypropylene resin selected from the group consisting of polypropylene homopolymers, polypropylene-α-olefin random copolymers, and polypropylene-α-olefin block copolymers.
Condition (Y-1)
The fiber-containing polypropylene resin composition (Y) contains 35 to 97% by weight of a polypropylene resin composition (A2) satisfying the following condition (A2-1), 3 to 65% by weight of glass fiber (B2), and 0.1 to 5 parts by weight of a modified polyolefin resin (C2) per 100 parts by weight of the total of the polypropylene resin (A2) and the glass fiber (B2) (wherein the total of the polypropylene resin (A2) and the glass fiber (B2) is 100% by weight).
Condition (A2-1)
The polypropylene resin (A2) is at least one polypropylene resin selected from the group consisting of polypropylene homopolymers, polypropylene-α-olefin random copolymers, and polypropylene-α-olefin block copolymers.
Condition (A3-1)
The polypropylene-based resin (A3) is at least one polypropylene-based resin selected from the group consisting of polypropylene homopolymers, polypropylene-α-olefin random copolymers, and polypropylene-α-olefin block copolymers.
Condition (A-2)
The polypropylene-based resin (A) contains a polypropylene-based resin (A1), a polypropylene-based resin (A2) and an optional polypropylene-based resin (A3).
繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)が、下記条件(Y-2)を更に満足する請求項2に記載の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)。
条件(Y-2)
繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)は、繊維が互いに平行な状態で配列したペレットである。
The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) according to claim 2, wherein the fiber-containing polypropylene resin composition (Y) further satisfies the following condition (Y-2):
Condition (Y-2)
The fiber-containing polypropylene resin composition (Y) is in the form of pellets in which the fibers are aligned parallel to one another.
繊維(B)が下記条件(B-2)を満足する請求項1乃至3の何れか1項に記載の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)。
条件(B-2)
繊維(B)の繊維長が2~20mmである。
The fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) according to any one of claims 1 to 3, wherein the fiber (B) satisfies the following condition (B-2):
Condition (B-2)
The fiber length of the fiber (B) is 2 to 20 mm.
請求項1乃至4の何れか1項に記載の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)を成形してなる成形体。 A molded article obtained by molding the fiber-reinforced polypropylene resin composition (Z) according to any one of claims 1 to 4. 請求項2乃至4の何れか1項に記載の繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)を製造するに際し、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(X)のペレットと、繊維含有ポリプロピレン系樹脂組成物(Y)のペレットと、任意のポリプロピレン系樹脂(A3)のペレットとを混合し、更に溶融混練する、繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物(Z)の製造方法。 A method for producing the fiber-reinforced polypropylene-based resin composition (Z) according to any one of claims 2 to 4, comprising mixing pellets of the fiber-containing polypropylene-based resin composition (X), pellets of the fiber-containing polypropylene-based resin composition (Y), and pellets of an optional polypropylene-based resin (A3), and further melt-kneading the pellets.
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