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公開番号2025153791
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056427
出願日2024-03-29
発明の名称繊維強化樹脂組成物および成形体
出願人三井化学株式会社
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類C08L 101/00 20060101AFI20251002BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】耐衝撃性が高い成形体が得られる繊維強化樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】マトリックスを構成する第1の熱可塑性樹脂(A)と、第1の熱可塑性樹脂(A)とは異なる第2の熱可塑性樹脂(B)と、炭素繊維(C)と、を含む繊維強化樹脂組成物。繊維強化樹脂組成物は、前記第2の熱可塑性樹脂(B)により生じた、前記炭素繊維(C)と前記マトリックスとの界面に存在する界面樹脂層の厚みの平均値が、10.00nm以上80.00nm以下である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
マトリックスを構成する第１の熱可塑性樹脂（Ａ）と、
第１の熱可塑性樹脂（Ａ）とは異なる、酸変性された樹脂である第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）と、
炭素繊維（Ｃ）と、を含み、
前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）により生じた、前記炭素繊維（Ｃ）と前記マトリックスとの界面に存在する界面樹脂層の厚みの平均値が、１０．００ｎｍ以上８０．００ｎｍ以下である、
繊維強化樹脂組成物。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記炭素繊維（Ｃ）は、表面における酸素原子（Ｏ）と炭素原子（Ｃ）の合計量に対する酸素（Ｏ）の原子数の比［Ｏ／Ｃ］が１５．００以上６０．００以下である、
請求項１に記載の繊維強化樹脂組成物。
【請求項３】
前記炭素繊維（Ｃ）は、表面における炭素原子（Ｃ）、水酸基（ＯＨ）およびカルボキシル基（ＣＯＯＨ）の合計量に対する水酸基の割合［ＯＨ／（Ｃ＋ＯＨ＋ＣＯＯＨ］が３０．００％以上８０．００％以下である、
請求項１に記載の繊維強化樹脂組成物。
【請求項４】
前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）は、酸変性ポリオレフィンである、
請求項１に記載の繊維強化樹脂組成物。
【請求項５】
前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）は、マレイン酸または無水マレイン酸で変性されたポリオレフィンである、
請求項１に記載の繊維強化樹脂組成物。
【請求項６】
前記繊維強化樹脂組成物は、樹脂成分の全質量に対する、前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）の酸変性に用いた酸またはその誘導体の含有量の割合が０．０１質量％以上１．００質量％以下である、
請求項１に記載の繊維強化樹脂組成物。
【請求項７】
前記酸変性に用いた酸またはその誘導体は、マレイン酸または無水マレイン酸である、
請求項６に記載の繊維強化樹脂組成物。
【請求項８】
前記第１の熱可塑性樹脂（Ａ）は、酸変性されていないポリオレフィンを含み、
前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）は、酸変性ポリオレフィンを含み、
前記繊維強化樹脂組成物は、前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）の酸変性に用いた酸またはその誘導体と、ポリオレフィンとの質量比が０．０３以上３．００以下である、
請求項１に記載の繊維強化樹脂組成物。
【請求項９】
前記繊維強化樹脂組成物は、樹脂成分の全質量に対する前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）の含有量の割合が、０．１質量％以上２０質量％以下である、
請求項１に記載の繊維強化樹脂組成物。
【請求項１０】
前記第１の熱可塑性樹脂（Ａ）は、酸変性されていないポリオレフィンを含む、
請求項１に記載の繊維強化樹脂組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂組成物および成形体に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
樹脂組成物に強化繊維を含有させた繊維強化樹脂組成物は、軽量かつ高強度な成形体を成形できることから、各種用途に使用されている。
【０００３】
このような繊維強化樹脂組成物として、特許文献１には、長さ方向に揃えて束ねられた炭素繊維に、特定の条件を満たすポリアミド樹脂が含浸された、５～２５ｍｍの長さに切断されたポリアミド樹脂組成物が記載されている。特許文献１には、アミノ基濃度が４０ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であるポリアミド樹脂を使用し、ポリアミド樹脂および炭素繊維の合計量中、ポリアミド樹脂の割合を６０～９５質量％、炭素繊維の割合を５～４０質量％とすることで、ポリアミド樹脂組成物から得られる成形体の耐衝撃性を高めることができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１５５１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、特定の組成を有する炭素繊維強化ポリアミド樹脂組成物から、耐衝撃性が高い成形体（繊維強化樹脂）を作製できると記載されている。しかし、繊維強化樹脂は各種強化材として使用されることが多いところ、特許文献１に記載の組成物から作製した成形体では、耐衝撃性が不足することもあった。
【０００６】
上記問題に鑑み、本発明は、耐衝撃性が高い成形体が得られる繊維強化樹脂組成物、および当該繊維強化樹脂組成物を成形してなる成形体を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための本発明の一態様は、下記［１］～［１２］の繊維強化樹脂組成物に関する。
［１］マトリックスを構成する第１の熱可塑性樹脂（Ａ）と、
第１の熱可塑性樹脂（Ａ）とは異なる、酸変性された樹脂である第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）と、
炭素繊維（Ｃ）と、を含み、
前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）により生じた、前記炭素繊維（Ｃ）と前記マトリックスとの界面に存在する界面樹脂層の厚みの平均値が、１０．００ｎｍ以上８０．００ｎｍ以下である、
繊維強化樹脂組成物。
［２］前記炭素繊維（Ｃ）は、表面における酸素原子（Ｏ）と炭素原子（Ｃ）の合計量に対する酸素（Ｏ）の原子数の比［Ｏ／Ｃ］が１５．００以上６０．００以下である、
［１］に記載の繊維強化樹脂組成物。
［３］前記炭素繊維（Ｃ）は、表面における炭素原子（Ｃ）、水酸基（ＯＨ）およびカルボキシル基（ＣＯＯＨ）の合計量に対する水酸基の割合［ＯＨ／（Ｃ＋ＯＨ＋ＣＯＯＨ］が３０．００％以上８０．００％以下である、
［１］または［２］に記載の繊維強化樹脂組成物。
［４］前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）は、酸変性ポリオレフィンである、
［１］～［３］のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
［５］前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）は、マレイン酸または無水マレイン酸で変性されたポリオレフィンである、
［１］～［４］のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
［６］前記繊維強化樹脂組成物は、樹脂成分の全質量に対する、前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）の酸変性に用いた酸またはその誘導体の含有量の割合が０．０１質量％以上１．００質量％以下である、
［１］～［５］のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
［７］前記酸変性に用いた酸またはその誘導体は、マレイン酸または無水マレイン酸である、
［１］～［６］のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
［８］前記第１の熱可塑性樹脂（Ａ）は、酸変性されていないポリオレフィンを含み、
前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）は、酸変性ポリオレフィンを含み、
前記繊維強化樹脂組成物は、前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）の酸変性に用いた酸またはその誘導体と、ポリオレフィンとの質量比が０．０３以上３．００以下である、
［１］～［７］のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
［９］前記繊維強化樹脂組成物は、樹脂成分の全質量に対する前記第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）の含有量の割合が、０．１質量％以上２０質量％以下である、
［１］～［８］のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
［１０］前記第１の熱可塑性樹脂（Ａ）は、酸変性されていないポリオレフィンを含む、
［１］～［９］のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
［１１］前記第１の熱可塑性樹脂（Ａ）は、ポリアミドを含む、
［１］～［１０］のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
［１２］前記炭素繊維（Ｃ）は、前記マトリックスとの界面のうち５０％以上の領域に、前記界面樹脂層が生じている、
［１］～［１１］のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
【０００８】
上記の課題を解決するための本発明の他の態様は、下記［１３］の成形体に関する。
［１３］［１］～［１３］のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物を成形してなる成形体。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、耐衝撃性が高い成形体が得られる繊維強化樹脂組成物、および当該繊維強化樹脂組成物を成形してなる成形体が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．繊維強化樹脂組成物
本発明の一実施形態は、第１の熱可塑性樹脂（Ａ）、第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）、および炭素繊維（Ｃ）を含む、繊維強化樹脂組成物に関する。繊維強化樹脂組成物は、樹脂のマトリックス中に、炭素繊維が含まれている。なお、本明細書において、第１の熱可塑性樹脂（Ａ）および第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）をあわせて樹脂成分ともいう。
（【００１１】以降は省略されています）

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