樹脂補強用有機繊維、および繊維補強熱可塑性樹脂
【課題】樹脂補強用有機繊維のマトリックス成分である熱可塑性樹脂への接着性、分散性を汎用かつ安価に向上させることによって、引張強度、曲げ剛性などの力学物性、熱寸法安定性、表面外観、耐久性および耐衝撃性に優れた熱可塑性樹脂成型品を提供し得る、樹脂補強用有機繊維、さらにこれを用いた繊維補強熱可塑性樹脂を提供すること。
【解決手段】有機繊維の表面に、（Ａ）１分子に少なくとも３つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ化合物、および（Ｂ）分子に炭素数３以上の炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖を有し、かつ１分子に１つあるいは２つのエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物を含む複合膜が０．１〜１０重量％付与されてなり、かつエポキシ化合物の重量比が（Ａ）／（Ｂ）＝９９／１〜７０／３０の範囲の樹脂補強用有機繊維、ならびにこの（イ）樹脂補強用有機繊維と、（ロ）熱可塑性樹脂を主成分とし、（イ）／（ロ）の重量割合が５／９５〜７０／３０である、繊維補強熱可塑性樹脂。
【解決手段】有機繊維の表面に、（Ａ）１分子に少なくとも３つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ化合物、および（Ｂ）分子に炭素数３以上の炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖を有し、かつ１分子に１つあるいは２つのエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物を含む複合膜が０．１〜１０重量％付与されてなり、かつエポキシ化合物の重量比が（Ａ）／（Ｂ）＝９９／１〜７０／３０の範囲の樹脂補強用有機繊維、ならびにこの（イ）樹脂補強用有機繊維と、（ロ）熱可塑性樹脂を主成分とし、（イ）／（ロ）の重量割合が５／９５〜７０／３０である、繊維補強熱可塑性樹脂。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂補強用有機繊維、さらにこの樹脂補強用有機繊維を熱可塑性樹脂中に配合してなる繊維補強熱可塑性樹脂に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車、家電・OA機器など軽量化、薄型化などによる省エネルギー化を図ることが環境負荷低減の面から材料技術革新の大きなテーマとなっていることは周知の通りである。これらの自動車や家電・OA機器などの軽量化を図る大きな要素の一つとして、金属材料から軽量な有機樹脂へ材料代替が進んでいる。これらの樹脂材料は、剛性や耐衝撃性、熱寸法安定性などの向上を図るためにガラス繊維などの補強材で補強することが一般的である。しかしながら、ガラス繊維はマトリックス樹脂に比べて高比重であり、さらに軽量化を図るためにこれに代わる有機繊維補強による樹脂複合体の軽量化が注目されている。また、ガラス繊維は、硬くて脆いため樹脂複合体成型時にガラス繊維が粉々に割れて補強効果を発現するに充分なアスペクト比が得られないといった課題や、高炉において溶融ガラスが残ってしまうためサーマルリサイクルが難しいなどリサイクル面においても課題を有する。
【０００３】
このような背景のもと、汎用性、生産性の高いポリオレフィン系樹脂やポリアミド樹脂など熱可塑性樹脂に対する有機繊維による補強が図られてきている。力学特性、耐衝撃性、熱寸法安定性などを向上させるのに、より高い補強効果を得るためには、繊維とマトリックス樹脂間の界面接着性が高く、かつ樹脂成型時も安定な繊維表面の皮膜層が必要であり、さらに繊維の凝集欠点すなわち分散性を両立させることが重要である。この繊維表面の活性化、安定な皮膜形成のために、安価で取扱いやすく汎用性の高いエポキシ樹脂で繊維表層を被覆させて有機繊維による補強効果を高めることが試みられていることがよく知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、芳香族ポリアミド繊維に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物と水溶性ナイロン化合物と水溶性ポリエステル樹脂とが付着されている樹脂補強用芳香族ポリアミド短繊維が開示されている。この方法では、複合樹脂の耐摩耗性、引張強度、曲げ弾性率を向上することができるが、マトリックス樹脂との接着力が不充分であり、耐久性、耐衝撃性面での課題があるとともに、処理作業が煩雑かつ高価であることが課題であった。また、特許文献２〜３には、ポリオレフィン系樹脂成形体補強用アラミド繊維として、エポキシ化合物とアイオノマー樹脂からなる処理剤で処理する技術が開示されている。この方法では、ポリオレフィン系樹脂に対するアラミド繊維の接着力が大幅に向上するが、イオン性結合で界面接着を担っているため、耐久性、耐衝撃性の面で更なる改良が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２３５１７０号公報
【特許文献２】特許第３１６７５１４号公報
【特許文献３】特許第３１７９２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑みなされたもので、その目的は、樹脂補強用有機繊維の接着性、分散性を汎用かつ安価に向上させることによって、引張強度、曲げ剛性などの力学物性、熱寸法安定性、表面外観、耐久性および耐衝撃性に優れた熱可塑性樹脂成型品を提供し得る、樹脂補強用有機繊維、さらにこれを用いた繊維補強熱可塑性樹脂を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、有機繊維の表面に、（Ａ）１分子に少なくとも３つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ化合物、および（Ｂ）分子に炭素数３以上の炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖を有し、かつ１分子に１つあるいは２つのエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物を含む複合膜が０．１〜１０重量％付与されてなり、かつエポキシ化合物の重量比が（Ａ）／（Ｂ）＝９９／１〜７０／３０の範囲である、樹脂補強用有機繊維に関する。
次に、本発明は、上記の（イ）樹脂補強用有機繊維と、（ロ）熱可塑性樹脂を主成分とし、（イ）／（ロ）の重量割合が５／９５〜７０／３０である、繊維補強熱可塑性樹脂に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の樹脂補強用有機繊維は、マトリックス成分である熱可塑性樹脂に対して、接着性、分散性を汎用かつ安価に向上させることができ、これと熱可塑性樹脂を主成分とする本発明の繊維補強熱可塑性樹脂は、引張強度、曲げ剛性などの力学物性、熱寸法安定性、表面外観、耐久性および耐衝撃性に優れた熱可塑性樹脂成型品を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜樹脂補強用有機繊維＞
本発明の樹脂補強用有機繊維は、有機繊維の表面に、（Ａ）１分子に少なくとも３つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ化合物、および（Ｂ）分子に炭素数３以上の炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖を有し、かつ１分子に１つあるいは２つのエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物を含む複合膜（エポキシ複合樹脂）が付与されてなるものである。
【００１０】
〔有機繊維〕
有機繊維としては、例えば、ポリアミド系繊維（ポリアミド５、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６／１２、ポリアミド６／６６、ポリアミド６／１１などの脂肪族ポリアミド系繊維；ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミドＭＸＤなどの芳香族ポリアミド系繊維；脂環族ポリアミド系繊維など、全芳香族ポリアミド系繊維；ポリパラフェニレンテレフタラミド、ポリパラアミノベンズアミド、ポリテレフタル酸ヒドラジド、ポリメタフェニレンイソフタラミド等もしくはこれらの共重合体からなる繊維、例えばコポリフェニレン-３，４’-オキシジフェニレンテレフタラミド繊維など）、ポリイミド系繊維（ポリエーテルイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリアミノビスマレイミド繊維、ビスマレイミドトリアジン繊維など）、ポリエステル系繊維（ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリＣ２−４アルキレンテレフタレート、ポリＣ２−４アルキレンナフタレート、これらのコポリエステルなどの芳香族ポリエステル系繊維、ポリアリレート系繊維、液晶性ポリエステル繊維など）、ポリカーボネート系繊維（ビスフェノールＡ型ポリカーボネートなどのビスフェノール型ポリカーボネート繊維、水添ビスフェノール型ポリカーボネート繊維など）、オレフィン系繊維［ポリエチレン繊維（低密度ポリエチレン繊維、高密度ポリエチレン繊維など）、ポリプロピレン繊維など］、アクリル系繊維（ポリメタクリル酸メチルなどのポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステル繊維、ポリアクリロニトリルやアクリロニトリル−塩化ビニル共重合体などのアクリロニトリル系繊維など）、ビニル系繊維（ポリビニルアルコール系繊維、塩化ビニル系繊維、酢酸ビニル系繊維など）、ポリフェニレンオキシド系繊維［ポリフェニレンオキシド繊維、変性ポリフェニレンオキシド（ポリスチレンとのブレンドなど）繊維など］、ポリフェニレンスルフィド系繊維（ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリビフェニレンスルフィド繊維、ポリフェニレンスルフィドケトン繊維、ポリビフェニレンスルフィドスルホン繊維など）、ポリスルホン系繊維（ポリスルホン繊維、ポリエーテルスルホン繊維など）、ポリアセタール系繊維（ポリアセタール繊維など）、ポリエーテルケトン系繊維（ポリエーテルケトン繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維など）、ポリベンゾオキサゾール系繊維（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール系繊維など）、ケナフ、セルロース（レーヨン）系繊維などが挙げられる。これらの有機樹脂繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。
これらの繊維のうち、本発明においては汎用性、機械的特性と耐熱性のバランスから、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、レーヨン、ナイロン６６、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンサルファイドが好ましい。
【００１１】
〔（Ａ）多官能性エポキシ化合物〕
本発明における有機繊維の表面の（Ａ）多官能性エポキシ化合物としては、１分子に少なくとも３つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ化合物が用いられる。（Ａ）多官能性エポキシ化合物は、繊維表層に熱可塑性樹脂の混練、成型工程においても安定な皮膜を形成するために、架橋密度が高く強固な皮膜を繊維表層に形成し、かつ繊維表面をエポキシ基あるいはエポキシ基が開環した水酸基によって極性官能基をもたせて表面活性化することができる。この（Ａ）多官能性エポキシ化合物としては、ポリエポキシ化合物、例えばグリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ヘキサントリオール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリンなどの脂肪族多価アルコール類とエピクロルヒドリンとの反応生成物、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン、１，３，５−トリヒドロキシベンゼン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタンなどのフェノール類とエピクロルヒドリンとの反応生成物から得られるポリグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキセンジエポキシド、３’，４’−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキシレート等の過酢酸等で不飽和結合部を酸化して得られるエポキシ化合物等があげられ、本発明においては特に汎用性の高いグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテルのうち少なくとも１種以上から選ばれる多官能性脂肪族エポキシ化合物が好ましく用いられる。
【００１２】
〔（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物〕
本発明においては、（Ｂ）分子に炭素数３以上の炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖を有し、かつ１分子に１つあるいは２つのエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物を用いることが重要である。（Ａ）多官能性エポキシ化合物で架橋密度が高く強固な皮膜を繊維表層に形成し、かつ（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物で（Ａ）多官能性エポキシ化合物と共有結合させるとともに炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖がいわゆるグラフト結合のように配置され、マトリックス樹脂層へ相溶化、アンカー効果を発揮することによって、樹脂補強用繊維とマトリックス樹脂との高い親和性と接着力、繊維のマトリックス樹脂への優れた分散性、耐久性、耐衝撃性の向上させることが出来ることを見出した。
【００１３】
ここで、本発明における（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物としては、分子に炭素数３以上の炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖を有し、かつ１分子に１つあるいは２つのエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物、具体的には例えば、アルキレンポリエチレンオキシドグリシジルエーテル、フェニルポリエチレンオキシドグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。
【００１４】
これらのエポキシ化合物（Ａ）、（Ｂ）は、公知の架橋剤によって硬化される。例えば、塩基であれば、水酸化ナトリウムやアンモニアのような無機塩基、モルホリン、ピペラジン、アミノアルコールなどの有機アミンを代表とする有機塩基が例として挙げられる。
【００１５】
また、エポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）中には、得られる複合膜の強度や接着性を高める成分を含んでいても良い。例として、膜を架橋可能とするブロックドイソシアネート化合物が挙げられる。
ブロックドイソシアネート化合物としては、特に限定はなく、例えばブロックドポリイソシアネート化合物が挙げられる。ブロックドポリイソシアネート化合物は、ポリイソシアネート化合物とブロック化剤との付加反応生成物であり、加熱によりブロック成分が遊離して活性なポリイソシアネート化合物を生ぜしめるものである。ポリイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のポリイソシアネート、あるいはこれらのポリイソシアネートと活性水素原子を１個以上有する化合物としては、例えばフェノール、チオフェノール、クレゾール、レゾルシノール等のフェノール類、ジフェニルアミン、キシリジン等の芳香族第２級アミン類、フタル酸イミド類、カプロラクタム、バレロラクタム等のラクタム類、アセトキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム類及び酸性亜硫酸ソーダ等が例示される。
【００１６】
〔有機繊維表面における複合膜の形成〕
本発明の樹脂補強用有機繊維は、有機繊維表面に、（Ａ）多官能性エポキシ化合物、および（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物を含む複合膜（エポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）を主成分とするエポキシ複合樹脂）が、有機繊維に対して０．１〜１０重量％付与されている。０．１重量％未満の場合は、繊維表層に均一な皮膜を形成できずマトリックス樹脂である熱可塑性樹脂との充分な接着が得られないばかりか、繊維と樹脂間の界面に欠陥を形成しまうため成型樹脂の物性低下を引き起こす。一方、１０重量％を超える場合は、繊維表面のエポキシ複合樹脂の均一な架橋が進まず皮膜が脆化する傾向であり、成型樹脂の耐久性、耐衝撃性が低下してしまう。有機繊維表面のエポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）を含む複合膜（エポキシ複合樹脂）は、有機繊維に対して０．５〜５重量％付与されていることがより好ましい。
【００１７】
また、本発明の樹脂補強用有機繊維において、エポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）の重量比は、（Ａ）／（Ｂ）＝９９／１〜７０／３０の範囲である。（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物の混合重量比が１よりも低いと、有機繊維とマトリックス樹脂である熱可塑性樹脂との充分な接着力が得られず、成型樹脂の力学特性や耐久性、耐衝撃性が低下する。一方、（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物の混合重量比が３０を超えると、有機繊維表面のエポキシ樹脂皮膜が架橋密度低下によって脆化するため、成型樹脂の耐久性、耐衝撃性が低下してしまう傾向がある。本発明の樹脂補強用有機におけるエポキシ化合物の重量比は、（Ａ）／（Ｂ）＝９８／２〜８０／２０の範囲であることがより優れた繊維補強効果を得られるのでより好ましい。
【００１８】
本発明において、有機繊維の表面にエポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）を含む複合膜を形成させるには、エポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）の水溶液、あるいはそのままのニートの状態で製糸工程あるいはディップ加工、スプレー、オイリングローラー等公知の方法によって付与、熱処理することによって得られる。熱処理温度としては、有機繊維の物性を損なわない範囲であれば特に制約はないが、２５０℃以下かつ有機繊維の融点より２０℃以上低い温度で熱セット、エージングを行う。
【００１９】
有機繊維への（Ａ）〜（Ｂ）成分の処理は、通常、有機繊維がマルチフィラメント（あるいはトウ）の状態で行われるが、その後、用途に応じて、適宜の長さにカットされて、樹脂補強用として用いられる。
＜繊維補強熱可塑性樹脂＞
本発明の繊維補強熱可塑性樹脂は、以上の樹脂補強用有機繊維をマトリックス成分である熱可塑性樹脂に配合してなるものである。
【００２０】
〔熱可塑性樹脂〕
本発明で用いられる熱可塑性樹脂としては、繊維による補強効果が得られるものであれば特に制限は無いが、中でもポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリエステル、ポリアミドの群から選ばれるいずれか一つであることが好ましい。
【００２１】
より具体的に例示するとすれば、例えば熱可塑性樹脂がポリエステルである場合には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）あるいはそれらの共重合体からなるものであることが好ましい。また、熱可塑性樹脂がポリアミドである場合には、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１またはナイロン１２あるいはそれらの共重合体からなるものであることが好ましい。そして、熱可塑性樹脂がポリオレフィンである場合には、ポリエチレン、またはポリプロピレンあるいはそれらの共重合体からなるものであることが好ましい。より詳細な好ましいポリオレフィン樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＰＥ−ＵＨＭＷ）あるいはブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、４−メチルペンテン−１などのα−オレフィンややそれらの共重合体などのポリオレフィン系樹脂、あるいは不飽和カルボン酸やその誘導体で変性した変性ポリオレフィン系樹脂、またはそれらの２種類以上のブレンド物を例示することができる。さらには、ポリエチレン、ポリプロピレン、あるいはそれらの共重合体からなるポリオレフィンを主とするものであることが、物性と価格のバランスの点では好ましい。
【００２２】
また、本発明で使用する熱可塑性樹脂には、用途に応じて分散剤、滑剤、難燃剤、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、カーボンブラック、結晶化促進剤(増核剤)、可塑剤、顔料や染料のごとき着色剤などを含有させることが可能であることはいうまでも無い。さらに本発明では、必要に応じて適量の無機フィラー、例えばタルク、クレー、マイカ、ウォラストナイトなどを熱可塑性樹脂に添加しても良い。
【００２３】
本発明において、エポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）を含む複合膜を表面に有する（イ）有機繊維と（ロ）熱可塑性樹脂の混合重量比は、（イ）／（ロ）が５／９５〜７０／３０である。（イ）樹脂補強用有機繊維の（ロ）熱可塑性樹脂に対する混合重量比が５未満の場合、補強すべき繊維量が少ないため熱可塑性樹脂の補強効果を得ることができない。一方、（イ）樹脂補強用有機繊維の（ロ）熱可塑性樹脂に対する混合重量比が７０を超える場合、（ロ）熱可塑性樹脂の混練、成型時に繊維の凝集、交絡が多発しやすく成型樹脂物性の著しい低下を招く。本発明における（イ）樹脂補強用有機繊維と（ロ）熱可塑性樹脂の混合重量比は、（イ）／（ロ）が１０／９０〜５０／５０であることが優れた繊維補強効果を得られるのでより好ましい。
【００２４】
本発明の繊維補強熱可塑性樹脂は、公知の方法、たとえば長繊維引抜成型、短繊維で混練したペレットを溶融射出成型する方法や、短繊維、織編物を用いたプレス成型、ブロー成型などによって樹脂成形品を得ることができる。また、得られた樹脂成型品は車両、電機・電子機器、機械、建築・土木用の樹脂成形部品として好適に用いることができる。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例及び比較例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。また、各種特性は以下の方法により測定した。
（１）樹脂成形品の引張強度、弾性率
ＡＳＴＭ−Ｄ−６３８法に準拠し、試料厚み３．２ｍｍ、試験速度１０ｍｍ／分、２３℃で測定した。
（２）樹脂成形品の曲げ弾性率
ＡＳＴＭ−Ｄ−７９０法に準拠し、試料厚み３．２ｍｍ、試験速度２ｍｍ／分、支点間距離５０ｍｍ、２３℃で測定した。
（３）樹脂成形品のＩＺＯＤ衝撃強度（ノッチ付き）
ＡＳＴＭ−Ｄ−２５６法に準拠し、試料厚み３．２ｍｍ、２３℃で測定した。
（４）樹脂成形品の荷重たわみ温度
ＡＳＴＭ−Ｄ−６４８法に準拠し、１８．５ｋｇｆ／ｃｍ２負荷で測定した。
（５）樹脂成形品の表面外観
樹脂成形品の平板の表面を目視にて観察した。繊維分散が良好で平板表面が平滑な場合は○、繊維が開繊していない繊維束がごく一部に見られるものは△、繊維が開繊していない繊維束が多数見られるものは×をして３段階で評価した。
【００２６】
実施例１〜３、比較例１〜７
（Ａ）多官能性エポキシ化合物としてソルビトールポリグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製 デナコールＥＸ−６１４Ｂ）、（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物としてポリエチレングリコールジグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製 デナコールＥＸ−８４１）を表１に示す重量比で混合し、次いで軟化水で希釈したのちにエポキシ化合物の総量に対して１／３０量の水酸化ナトリウムを加えた溶液を調製したのち、ポリエチレンナフタレート繊維（帝人ファイバー（株）製、テオネックス；ｃＢＨＴ １６７０Ｔ２５０ Ｑ９０４Ｎ、総繊度 １，６７０ｄｔｘ、総フィラメント数 ２５０）にディップ付与し、１５０℃で２分間、２４０℃で１分間の定長熱処理を行ってエポキシ処理ポリエチレンナフタレート繊維とした。なお、繊維へのエポキシ付着量はエポキシ水溶液の濃度調整により行い、表１に示すエポキシ付着量に調整した。得られた繊維をギロチン式カッターで３ｍｍ長にカットしたのち、ポリプロピレン樹脂チップ〔（株）プライムポリマー プライムポリプロＪ１０６）と２軸押出成型機（テクノベル社製 KZW31-42MG-01R）で表１に示す繊維添加量で２００℃の温度で混練、ペレタイズ化したのち、２００℃で射出成型（東洋機械金属（株）PLASTAR Si-80IV）を行って所定の繊維補強樹脂成形品を得た。評価結果はまとめて表１に示す。
【００２７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明により得られる樹脂成型品は、車両、電機・電子機器、機械、建築・土木用の樹脂成形部品として好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂補強用有機繊維、さらにこの樹脂補強用有機繊維を熱可塑性樹脂中に配合してなる繊維補強熱可塑性樹脂に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車、家電・OA機器など軽量化、薄型化などによる省エネルギー化を図ることが環境負荷低減の面から材料技術革新の大きなテーマとなっていることは周知の通りである。これらの自動車や家電・OA機器などの軽量化を図る大きな要素の一つとして、金属材料から軽量な有機樹脂へ材料代替が進んでいる。これらの樹脂材料は、剛性や耐衝撃性、熱寸法安定性などの向上を図るためにガラス繊維などの補強材で補強することが一般的である。しかしながら、ガラス繊維はマトリックス樹脂に比べて高比重であり、さらに軽量化を図るためにこれに代わる有機繊維補強による樹脂複合体の軽量化が注目されている。また、ガラス繊維は、硬くて脆いため樹脂複合体成型時にガラス繊維が粉々に割れて補強効果を発現するに充分なアスペクト比が得られないといった課題や、高炉において溶融ガラスが残ってしまうためサーマルリサイクルが難しいなどリサイクル面においても課題を有する。
【０００３】
このような背景のもと、汎用性、生産性の高いポリオレフィン系樹脂やポリアミド樹脂など熱可塑性樹脂に対する有機繊維による補強が図られてきている。力学特性、耐衝撃性、熱寸法安定性などを向上させるのに、より高い補強効果を得るためには、繊維とマトリックス樹脂間の界面接着性が高く、かつ樹脂成型時も安定な繊維表面の皮膜層が必要であり、さらに繊維の凝集欠点すなわち分散性を両立させることが重要である。この繊維表面の活性化、安定な皮膜形成のために、安価で取扱いやすく汎用性の高いエポキシ樹脂で繊維表層を被覆させて有機繊維による補強効果を高めることが試みられていることがよく知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、芳香族ポリアミド繊維に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物と水溶性ナイロン化合物と水溶性ポリエステル樹脂とが付着されている樹脂補強用芳香族ポリアミド短繊維が開示されている。この方法では、複合樹脂の耐摩耗性、引張強度、曲げ弾性率を向上することができるが、マトリックス樹脂との接着力が不充分であり、耐久性、耐衝撃性面での課題があるとともに、処理作業が煩雑かつ高価であることが課題であった。また、特許文献２〜３には、ポリオレフィン系樹脂成形体補強用アラミド繊維として、エポキシ化合物とアイオノマー樹脂からなる処理剤で処理する技術が開示されている。この方法では、ポリオレフィン系樹脂に対するアラミド繊維の接着力が大幅に向上するが、イオン性結合で界面接着を担っているため、耐久性、耐衝撃性の面で更なる改良が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２３５１７０号公報
【特許文献２】特許第３１６７５１４号公報
【特許文献３】特許第３１７９２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑みなされたもので、その目的は、樹脂補強用有機繊維の接着性、分散性を汎用かつ安価に向上させることによって、引張強度、曲げ剛性などの力学物性、熱寸法安定性、表面外観、耐久性および耐衝撃性に優れた熱可塑性樹脂成型品を提供し得る、樹脂補強用有機繊維、さらにこれを用いた繊維補強熱可塑性樹脂を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、有機繊維の表面に、（Ａ）１分子に少なくとも３つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ化合物、および（Ｂ）分子に炭素数３以上の炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖を有し、かつ１分子に１つあるいは２つのエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物を含む複合膜が０．１〜１０重量％付与されてなり、かつエポキシ化合物の重量比が（Ａ）／（Ｂ）＝９９／１〜７０／３０の範囲である、樹脂補強用有機繊維に関する。
次に、本発明は、上記の（イ）樹脂補強用有機繊維と、（ロ）熱可塑性樹脂を主成分とし、（イ）／（ロ）の重量割合が５／９５〜７０／３０である、繊維補強熱可塑性樹脂に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の樹脂補強用有機繊維は、マトリックス成分である熱可塑性樹脂に対して、接着性、分散性を汎用かつ安価に向上させることができ、これと熱可塑性樹脂を主成分とする本発明の繊維補強熱可塑性樹脂は、引張強度、曲げ剛性などの力学物性、熱寸法安定性、表面外観、耐久性および耐衝撃性に優れた熱可塑性樹脂成型品を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜樹脂補強用有機繊維＞
本発明の樹脂補強用有機繊維は、有機繊維の表面に、（Ａ）１分子に少なくとも３つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ化合物、および（Ｂ）分子に炭素数３以上の炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖を有し、かつ１分子に１つあるいは２つのエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物を含む複合膜（エポキシ複合樹脂）が付与されてなるものである。
【００１０】
〔有機繊維〕
有機繊維としては、例えば、ポリアミド系繊維（ポリアミド５、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６／１２、ポリアミド６／６６、ポリアミド６／１１などの脂肪族ポリアミド系繊維；ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミドＭＸＤなどの芳香族ポリアミド系繊維；脂環族ポリアミド系繊維など、全芳香族ポリアミド系繊維；ポリパラフェニレンテレフタラミド、ポリパラアミノベンズアミド、ポリテレフタル酸ヒドラジド、ポリメタフェニレンイソフタラミド等もしくはこれらの共重合体からなる繊維、例えばコポリフェニレン-３，４’-オキシジフェニレンテレフタラミド繊維など）、ポリイミド系繊維（ポリエーテルイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリアミノビスマレイミド繊維、ビスマレイミドトリアジン繊維など）、ポリエステル系繊維（ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリＣ２−４アルキレンテレフタレート、ポリＣ２−４アルキレンナフタレート、これらのコポリエステルなどの芳香族ポリエステル系繊維、ポリアリレート系繊維、液晶性ポリエステル繊維など）、ポリカーボネート系繊維（ビスフェノールＡ型ポリカーボネートなどのビスフェノール型ポリカーボネート繊維、水添ビスフェノール型ポリカーボネート繊維など）、オレフィン系繊維［ポリエチレン繊維（低密度ポリエチレン繊維、高密度ポリエチレン繊維など）、ポリプロピレン繊維など］、アクリル系繊維（ポリメタクリル酸メチルなどのポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステル繊維、ポリアクリロニトリルやアクリロニトリル−塩化ビニル共重合体などのアクリロニトリル系繊維など）、ビニル系繊維（ポリビニルアルコール系繊維、塩化ビニル系繊維、酢酸ビニル系繊維など）、ポリフェニレンオキシド系繊維［ポリフェニレンオキシド繊維、変性ポリフェニレンオキシド（ポリスチレンとのブレンドなど）繊維など］、ポリフェニレンスルフィド系繊維（ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリビフェニレンスルフィド繊維、ポリフェニレンスルフィドケトン繊維、ポリビフェニレンスルフィドスルホン繊維など）、ポリスルホン系繊維（ポリスルホン繊維、ポリエーテルスルホン繊維など）、ポリアセタール系繊維（ポリアセタール繊維など）、ポリエーテルケトン系繊維（ポリエーテルケトン繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維など）、ポリベンゾオキサゾール系繊維（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール系繊維など）、ケナフ、セルロース（レーヨン）系繊維などが挙げられる。これらの有機樹脂繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。
これらの繊維のうち、本発明においては汎用性、機械的特性と耐熱性のバランスから、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、レーヨン、ナイロン６６、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンサルファイドが好ましい。
【００１１】
〔（Ａ）多官能性エポキシ化合物〕
本発明における有機繊維の表面の（Ａ）多官能性エポキシ化合物としては、１分子に少なくとも３つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ化合物が用いられる。（Ａ）多官能性エポキシ化合物は、繊維表層に熱可塑性樹脂の混練、成型工程においても安定な皮膜を形成するために、架橋密度が高く強固な皮膜を繊維表層に形成し、かつ繊維表面をエポキシ基あるいはエポキシ基が開環した水酸基によって極性官能基をもたせて表面活性化することができる。この（Ａ）多官能性エポキシ化合物としては、ポリエポキシ化合物、例えばグリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ヘキサントリオール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリンなどの脂肪族多価アルコール類とエピクロルヒドリンとの反応生成物、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン、１，３，５−トリヒドロキシベンゼン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタンなどのフェノール類とエピクロルヒドリンとの反応生成物から得られるポリグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキセンジエポキシド、３’，４’−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキシレート等の過酢酸等で不飽和結合部を酸化して得られるエポキシ化合物等があげられ、本発明においては特に汎用性の高いグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテルのうち少なくとも１種以上から選ばれる多官能性脂肪族エポキシ化合物が好ましく用いられる。
【００１２】
〔（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物〕
本発明においては、（Ｂ）分子に炭素数３以上の炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖を有し、かつ１分子に１つあるいは２つのエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物を用いることが重要である。（Ａ）多官能性エポキシ化合物で架橋密度が高く強固な皮膜を繊維表層に形成し、かつ（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物で（Ａ）多官能性エポキシ化合物と共有結合させるとともに炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖がいわゆるグラフト結合のように配置され、マトリックス樹脂層へ相溶化、アンカー効果を発揮することによって、樹脂補強用繊維とマトリックス樹脂との高い親和性と接着力、繊維のマトリックス樹脂への優れた分散性、耐久性、耐衝撃性の向上させることが出来ることを見出した。
【００１３】
ここで、本発明における（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物としては、分子に炭素数３以上の炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖を有し、かつ１分子に１つあるいは２つのエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物、具体的には例えば、アルキレンポリエチレンオキシドグリシジルエーテル、フェニルポリエチレンオキシドグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。
【００１４】
これらのエポキシ化合物（Ａ）、（Ｂ）は、公知の架橋剤によって硬化される。例えば、塩基であれば、水酸化ナトリウムやアンモニアのような無機塩基、モルホリン、ピペラジン、アミノアルコールなどの有機アミンを代表とする有機塩基が例として挙げられる。
【００１５】
また、エポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）中には、得られる複合膜の強度や接着性を高める成分を含んでいても良い。例として、膜を架橋可能とするブロックドイソシアネート化合物が挙げられる。
ブロックドイソシアネート化合物としては、特に限定はなく、例えばブロックドポリイソシアネート化合物が挙げられる。ブロックドポリイソシアネート化合物は、ポリイソシアネート化合物とブロック化剤との付加反応生成物であり、加熱によりブロック成分が遊離して活性なポリイソシアネート化合物を生ぜしめるものである。ポリイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のポリイソシアネート、あるいはこれらのポリイソシアネートと活性水素原子を１個以上有する化合物としては、例えばフェノール、チオフェノール、クレゾール、レゾルシノール等のフェノール類、ジフェニルアミン、キシリジン等の芳香族第２級アミン類、フタル酸イミド類、カプロラクタム、バレロラクタム等のラクタム類、アセトキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム類及び酸性亜硫酸ソーダ等が例示される。
【００１６】
〔有機繊維表面における複合膜の形成〕
本発明の樹脂補強用有機繊維は、有機繊維表面に、（Ａ）多官能性エポキシ化合物、および（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物を含む複合膜（エポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）を主成分とするエポキシ複合樹脂）が、有機繊維に対して０．１〜１０重量％付与されている。０．１重量％未満の場合は、繊維表層に均一な皮膜を形成できずマトリックス樹脂である熱可塑性樹脂との充分な接着が得られないばかりか、繊維と樹脂間の界面に欠陥を形成しまうため成型樹脂の物性低下を引き起こす。一方、１０重量％を超える場合は、繊維表面のエポキシ複合樹脂の均一な架橋が進まず皮膜が脆化する傾向であり、成型樹脂の耐久性、耐衝撃性が低下してしまう。有機繊維表面のエポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）を含む複合膜（エポキシ複合樹脂）は、有機繊維に対して０．５〜５重量％付与されていることがより好ましい。
【００１７】
また、本発明の樹脂補強用有機繊維において、エポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）の重量比は、（Ａ）／（Ｂ）＝９９／１〜７０／３０の範囲である。（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物の混合重量比が１よりも低いと、有機繊維とマトリックス樹脂である熱可塑性樹脂との充分な接着力が得られず、成型樹脂の力学特性や耐久性、耐衝撃性が低下する。一方、（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物の混合重量比が３０を超えると、有機繊維表面のエポキシ樹脂皮膜が架橋密度低下によって脆化するため、成型樹脂の耐久性、耐衝撃性が低下してしまう傾向がある。本発明の樹脂補強用有機におけるエポキシ化合物の重量比は、（Ａ）／（Ｂ）＝９８／２〜８０／２０の範囲であることがより優れた繊維補強効果を得られるのでより好ましい。
【００１８】
本発明において、有機繊維の表面にエポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）を含む複合膜を形成させるには、エポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）の水溶液、あるいはそのままのニートの状態で製糸工程あるいはディップ加工、スプレー、オイリングローラー等公知の方法によって付与、熱処理することによって得られる。熱処理温度としては、有機繊維の物性を損なわない範囲であれば特に制約はないが、２５０℃以下かつ有機繊維の融点より２０℃以上低い温度で熱セット、エージングを行う。
【００１９】
有機繊維への（Ａ）〜（Ｂ）成分の処理は、通常、有機繊維がマルチフィラメント（あるいはトウ）の状態で行われるが、その後、用途に応じて、適宜の長さにカットされて、樹脂補強用として用いられる。
＜繊維補強熱可塑性樹脂＞
本発明の繊維補強熱可塑性樹脂は、以上の樹脂補強用有機繊維をマトリックス成分である熱可塑性樹脂に配合してなるものである。
【００２０】
〔熱可塑性樹脂〕
本発明で用いられる熱可塑性樹脂としては、繊維による補強効果が得られるものであれば特に制限は無いが、中でもポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリエステル、ポリアミドの群から選ばれるいずれか一つであることが好ましい。
【００２１】
より具体的に例示するとすれば、例えば熱可塑性樹脂がポリエステルである場合には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）あるいはそれらの共重合体からなるものであることが好ましい。また、熱可塑性樹脂がポリアミドである場合には、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１またはナイロン１２あるいはそれらの共重合体からなるものであることが好ましい。そして、熱可塑性樹脂がポリオレフィンである場合には、ポリエチレン、またはポリプロピレンあるいはそれらの共重合体からなるものであることが好ましい。より詳細な好ましいポリオレフィン樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＰＥ−ＵＨＭＷ）あるいはブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、４−メチルペンテン−１などのα−オレフィンややそれらの共重合体などのポリオレフィン系樹脂、あるいは不飽和カルボン酸やその誘導体で変性した変性ポリオレフィン系樹脂、またはそれらの２種類以上のブレンド物を例示することができる。さらには、ポリエチレン、ポリプロピレン、あるいはそれらの共重合体からなるポリオレフィンを主とするものであることが、物性と価格のバランスの点では好ましい。
【００２２】
また、本発明で使用する熱可塑性樹脂には、用途に応じて分散剤、滑剤、難燃剤、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、カーボンブラック、結晶化促進剤(増核剤)、可塑剤、顔料や染料のごとき着色剤などを含有させることが可能であることはいうまでも無い。さらに本発明では、必要に応じて適量の無機フィラー、例えばタルク、クレー、マイカ、ウォラストナイトなどを熱可塑性樹脂に添加しても良い。
【００２３】
本発明において、エポキシ化合物（Ａ）〜（Ｂ）を含む複合膜を表面に有する（イ）有機繊維と（ロ）熱可塑性樹脂の混合重量比は、（イ）／（ロ）が５／９５〜７０／３０である。（イ）樹脂補強用有機繊維の（ロ）熱可塑性樹脂に対する混合重量比が５未満の場合、補強すべき繊維量が少ないため熱可塑性樹脂の補強効果を得ることができない。一方、（イ）樹脂補強用有機繊維の（ロ）熱可塑性樹脂に対する混合重量比が７０を超える場合、（ロ）熱可塑性樹脂の混練、成型時に繊維の凝集、交絡が多発しやすく成型樹脂物性の著しい低下を招く。本発明における（イ）樹脂補強用有機繊維と（ロ）熱可塑性樹脂の混合重量比は、（イ）／（ロ）が１０／９０〜５０／５０であることが優れた繊維補強効果を得られるのでより好ましい。
【００２４】
本発明の繊維補強熱可塑性樹脂は、公知の方法、たとえば長繊維引抜成型、短繊維で混練したペレットを溶融射出成型する方法や、短繊維、織編物を用いたプレス成型、ブロー成型などによって樹脂成形品を得ることができる。また、得られた樹脂成型品は車両、電機・電子機器、機械、建築・土木用の樹脂成形部品として好適に用いることができる。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例及び比較例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。また、各種特性は以下の方法により測定した。
（１）樹脂成形品の引張強度、弾性率
ＡＳＴＭ−Ｄ−６３８法に準拠し、試料厚み３．２ｍｍ、試験速度１０ｍｍ／分、２３℃で測定した。
（２）樹脂成形品の曲げ弾性率
ＡＳＴＭ−Ｄ−７９０法に準拠し、試料厚み３．２ｍｍ、試験速度２ｍｍ／分、支点間距離５０ｍｍ、２３℃で測定した。
（３）樹脂成形品のＩＺＯＤ衝撃強度（ノッチ付き）
ＡＳＴＭ−Ｄ−２５６法に準拠し、試料厚み３．２ｍｍ、２３℃で測定した。
（４）樹脂成形品の荷重たわみ温度
ＡＳＴＭ−Ｄ−６４８法に準拠し、１８．５ｋｇｆ／ｃｍ２負荷で測定した。
（５）樹脂成形品の表面外観
樹脂成形品の平板の表面を目視にて観察した。繊維分散が良好で平板表面が平滑な場合は○、繊維が開繊していない繊維束がごく一部に見られるものは△、繊維が開繊していない繊維束が多数見られるものは×をして３段階で評価した。
【００２６】
実施例１〜３、比較例１〜７
（Ａ）多官能性エポキシ化合物としてソルビトールポリグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製 デナコールＥＸ−６１４Ｂ）、（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物としてポリエチレングリコールジグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製 デナコールＥＸ−８４１）を表１に示す重量比で混合し、次いで軟化水で希釈したのちにエポキシ化合物の総量に対して１／３０量の水酸化ナトリウムを加えた溶液を調製したのち、ポリエチレンナフタレート繊維（帝人ファイバー（株）製、テオネックス；ｃＢＨＴ １６７０Ｔ２５０ Ｑ９０４Ｎ、総繊度 １，６７０ｄｔｘ、総フィラメント数 ２５０）にディップ付与し、１５０℃で２分間、２４０℃で１分間の定長熱処理を行ってエポキシ処理ポリエチレンナフタレート繊維とした。なお、繊維へのエポキシ付着量はエポキシ水溶液の濃度調整により行い、表１に示すエポキシ付着量に調整した。得られた繊維をギロチン式カッターで３ｍｍ長にカットしたのち、ポリプロピレン樹脂チップ〔（株）プライムポリマー プライムポリプロＪ１０６）と２軸押出成型機（テクノベル社製 KZW31-42MG-01R）で表１に示す繊維添加量で２００℃の温度で混練、ペレタイズ化したのち、２００℃で射出成型（東洋機械金属（株）PLASTAR Si-80IV）を行って所定の繊維補強樹脂成形品を得た。評価結果はまとめて表１に示す。
【００２７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明により得られる樹脂成型品は、車両、電機・電子機器、機械、建築・土木用の樹脂成形部品として好適に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機繊維の表面に、（Ａ）１分子に少なくとも３つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ化合物、および（Ｂ）分子に炭素数３以上の炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖を有し、かつ１分子に１つあるいは２つのエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物を含む複合膜が０．１〜１０重量％付与されてなり、かつエポキシ化合物の重量比が（Ａ）／（Ｂ）＝９９／１〜７０／３０の範囲である、樹脂補強用有機繊維。
【請求項２】
有機繊維が、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、レーヨン、ナイロン６６、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンサルファイドの群から選ばれる少なくとも１つからなる請求項１記載の樹脂補強用有機繊維。
【請求項３】
（Ａ）多官能性エポキシ化合物が、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、およびソルビトールポリグリシジルエーテルの群から選ばれた少なくとも１種である請求項１または２記載の樹脂補強用有機繊維。
【請求項４】
（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物が、アルキレンポリエチレンオキシドグリシジルエーテル、フェニルポリエチレンオキシドグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、およびポリプロピレングリコールポリグリシジルエーテルの群から選ばれた少なくとも１種である請求項１〜３いずれかに記載の樹脂補強用有機繊維。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかに記載の（イ）樹脂補強用有機繊維と、（ロ）熱可塑性樹脂を主成分とし、（イ）／（ロ）の重量割合が５／９５〜７０／３０である、繊維補強熱可塑性樹脂。
【請求項６】
（ロ）熱可塑性樹脂がポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリエステル、およびポリアミドの群から選ばれた少なくとも１種である請求項５記載の繊維補強熱可塑性樹脂。
【請求項７】
ポリオレフィンが、ポリエチレン、またはポリプロピレンあるいはそれらの共重合体である請求項６記載の繊維補強熱可塑性樹脂。
【請求項８】
ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、またはポリブチレンナフタレート、あるいはそれらの共重合体からなる請求項６記載の繊維補強熱可塑性樹脂。
【請求項９】
ポリアミドが、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１、またはナイロン１２、あるいはそれらの共重合体からなる請求項７の繊維補強熱可塑性樹脂。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか１項に記載された繊維補強熱可塑性樹脂を溶融、成形して得られることを特徴とする樹脂成形体。
【請求項１１】
車両、電機・電子機器、機械、または建築・土木用の樹脂成形部品である、請求項１０記載の樹脂成形体。
【請求項１】
有機繊維の表面に、（Ａ）１分子に少なくとも３つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ化合物、および（Ｂ）分子に炭素数３以上の炭化水素鎖ないしはポリエチレングリコール鎖を有し、かつ１分子に１つあるいは２つのエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物を含む複合膜が０．１〜１０重量％付与されてなり、かつエポキシ化合物の重量比が（Ａ）／（Ｂ）＝９９／１〜７０／３０の範囲である、樹脂補強用有機繊維。
【請求項２】
有機繊維が、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、レーヨン、ナイロン６６、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンサルファイドの群から選ばれる少なくとも１つからなる請求項１記載の樹脂補強用有機繊維。
【請求項３】
（Ａ）多官能性エポキシ化合物が、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、およびソルビトールポリグリシジルエーテルの群から選ばれた少なくとも１種である請求項１または２記載の樹脂補強用有機繊維。
【請求項４】
（Ｂ）脂肪族エポキシ化合物が、アルキレンポリエチレンオキシドグリシジルエーテル、フェニルポリエチレンオキシドグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、およびポリプロピレングリコールポリグリシジルエーテルの群から選ばれた少なくとも１種である請求項１〜３いずれかに記載の樹脂補強用有機繊維。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかに記載の（イ）樹脂補強用有機繊維と、（ロ）熱可塑性樹脂を主成分とし、（イ）／（ロ）の重量割合が５／９５〜７０／３０である、繊維補強熱可塑性樹脂。
【請求項６】
（ロ）熱可塑性樹脂がポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリエステル、およびポリアミドの群から選ばれた少なくとも１種である請求項５記載の繊維補強熱可塑性樹脂。
【請求項７】
ポリオレフィンが、ポリエチレン、またはポリプロピレンあるいはそれらの共重合体である請求項６記載の繊維補強熱可塑性樹脂。
【請求項８】
ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、またはポリブチレンナフタレート、あるいはそれらの共重合体からなる請求項６記載の繊維補強熱可塑性樹脂。
【請求項９】
ポリアミドが、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１、またはナイロン１２、あるいはそれらの共重合体からなる請求項７の繊維補強熱可塑性樹脂。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか１項に記載された繊維補強熱可塑性樹脂を溶融、成形して得られることを特徴とする樹脂成形体。
【請求項１１】
車両、電機・電子機器、機械、または建築・土木用の樹脂成形部品である、請求項１０記載の樹脂成形体。
【公開番号】特開２０１２−２５１０３６（Ｐ２０１２−２５１０３６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２３２９１（Ｐ２０１１−１２３２９１）
【出願日】平成２３年６月１日（２０１１．６．１）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１日（２０１１．６．１）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
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