(57)【要約】【課題】  生産時の操業性、ストランドの低毛羽立ち性、成形性に優れるだけでなく、強度、剛性、耐衝撃性、高温時の機械的強度に優れたポリアミド樹脂組成物ペレットおよびその製造方法を提供する。【解決手段】  （Ａ）空隙率が３０％〜７０％である強化繊維ロービング、（Ｂ）ポリアミド樹脂からなるポリアミド樹脂組成物ペレットであって、溶融混練した後、得られたポリアミド樹脂組成物の樹脂ペレット１００質量％中に、強化繊維が１０〜６５質量％含まれ、強化繊維の平均繊維長が３〜３０ｍｍであり、組成物の長さ方向と実質上ほぼ同一長さ状態で配列されていることを特徴とするポリアミド樹脂組成物ペレット。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）空隙率が３０％〜７０％である強化繊維ロービング、（Ｂ）ポリアミド樹脂からなるポリアミド樹脂組成物ペレットであって、溶融混練した後、得られたポリアミド樹脂組成物の樹脂ペレット１００質量％中に、強化繊維が１０〜６５質量％含まれ、強化繊維
の平均繊維長が３〜３０ｍｍであり、組成物の長さ方向と実質上ほぼ同一長さ状態で配列されていることを特徴とするポリアミド樹脂組成物ペレット。
【請求項２】
（Ｂ）ポリアミド樹脂が、結晶性ポリアミド樹脂（Ｂ−１）と非晶性ポリアミド樹脂（Ｂ−２）を配合してなり、（Ｂ−１）／（Ｂ−２）＝９５／５〜５０／５０であることを特徴とする請求項１に記載のポリアミド樹脂組成物ペレット。
【請求項３】
（Ａ）強化繊維ロービングがガラス繊維ロービングであることを特徴とする請求項１、または２に記載のポリアミド樹脂組成物ペレット。
【請求項４】
Ｅガラス板上に融点＋１０℃ ｘ ５分間保持し、溶融させたポリアミド樹脂組成物ペ
レットの接触角が４５°以下であることを特徴とする請求項１〜３に記載のポリアミド
樹脂組成物ペレット。
【請求項５】
（Ｂ）ポリアミド樹脂を融点＋３０℃の溶融状態において、毛細管上昇法を用いて測定した表面張力が１０ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４に記載のポリアミド樹脂組成物ペレット。
【請求項６】
結晶性ポリアミド樹脂（Ｂ−１）がポリアミド６およびポリアミド６６であることを特徴とする請求項１〜５に記載のポリアミド樹脂組成物ペレット。
【請求項７】
請求項１〜６に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産時の操業性、ストランドの低毛羽立ち性、成形性に優れるだけでなく、強度、剛性、耐衝撃性、高温時の機械的強度に優れたガラス長繊維強化ポリアミド樹脂ペレット及びその成形品を提供することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
ポリアミド樹脂は、その成形品が優れた機械的性質を有することから、金属代替材料として幅広く利用されている。ポリアミド成形品に高剛性、耐熱性を付与させる場合には、通常は繊維状強化材で強化したポリアミド樹脂組成物が用いられており、繊維状強化材としてガラス繊維を特定量配合させたポリアミド樹脂組成物が提案されている。
【０００３】
一般には、ポリアミド樹脂とチョップドストランド等のガラス短繊維を押出機にて混練し、ガラス強化ポリアミド樹脂の製造が行われる。しかしながら、この方法であると、繊維が押出機内で折れてしまい、十分な補強効果が得られない。
【０００４】
一方、高温時における強度・剛性を改良する目的で、連続したガラス繊維からなるロービングを用いて、単軸または多軸のスクリュー式押出機で溶融混練することによって、高いアスペクト比を持つガラス繊維強化ポリアミド樹脂組成物が提案されている（特許文献１）。また、強化繊維を長くする方法としては、ガラス繊維のロービングから樹脂ストランドを引抜きながら樹脂を含浸させることで、強化繊維の長さがペレットの長さと実質等しいプルトルージョン法が挙げられる（特許文献２）。
【０００５】
さらに、強化繊維の長さがペレットの長さと実質等しいプルトルージョン法を用いてガラス繊維界面に存在するグラフト化ポリアミド樹脂層の量を高めるガラス長繊維強化ポリアミド樹脂ペレットが提案されている（特許文献３）。
【０００６】
しかしながら、上記従来技術で得られる組成物では、本願の効果に挙げる成形性、強度、剛性、耐衝撃性、高温時の機械的強度、特に生産時の操業性、ストランドの低毛羽立ち性を満足するものがないのが現状であった。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３００２７８号公報
【特許文献２】特公昭５２−３９８５号公報
【特許文献３】特開２００７−２６９９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、生産時の操業性、ストランドの低毛羽立ち性、成形性に優れるだけでなく、強度、剛性、耐衝撃性、高温時の機械的強度に優れたポリアミド樹脂組成物ペレットおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、強化繊維の断面積の空隙率、表面処理が特定の範囲にすることで、上記目的を達成できることを見出し、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明の要旨は下記の通りである。
【００１１】
（１）（Ａ）空隙率が３０％〜７０％である強化繊維ロービング、（Ｂ）ポリアミド樹脂からなるポリアミド樹脂組成物ペレットであって、溶融混練した後、得られたポリアミド樹脂組成物の樹脂ペレット１００質量％中に、強化繊維が１０〜６５質量％含まれ、強化繊維の平均繊維長が３〜３０ｍｍであり、組成物の長さ方向と実質上ほぼ同一長さ状態で配列されていることを特徴とするポリアミド樹脂組成物ペレット。
（２）（Ｂ）ポリアミド樹脂が、結晶性ポリアミド樹脂（Ｂ−１）と非晶性ポリアミド樹脂（Ｂ−２）を配合してなり、（Ｂ−１）／（Ｂ−２）＝９５／５〜５０／５０であることを特徴とする（１）のポリアミド樹脂組成物ペレット。
（３）（Ａ）強化繊維ロービングがガラス繊維ロービングであることを特徴とする（１）、または（２）のポリアミド樹脂組成物ペレット。
（４）Ｅガラス板上に融点＋１０℃ ｘ ５分間保持し、溶融させたポリアミド樹脂組成
物ペレットの接触角が４５°以下であることを特徴とする（１）〜（３）のポリアミド樹脂組成物ペレット。
（５）（Ｂ）ポリアミド樹脂を融点＋３０℃の溶融状態において、毛細管上昇法を用いて測定した表面張力が１０ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする（１）〜（４）のポリアミド樹脂組成物ペレット。
（６）結晶性ポリアミド樹脂（Ｂ−１）がポリアミド６およびポリアミド６６であることを特徴とする（１）〜（５）のポリアミド樹脂組成物ペレット。
（７）（１）〜（６）のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、強化繊維の断面積の空隙率、表面処理が特定の範囲にし、成形加工することで、生産時の操業性、ストランドの低毛羽立ち性、成形性に優れるだけでなく、強度、剛性、耐衝撃性、高温時の機械的強度に優れ、自動車、住設、家具、工業分野等の部品に好適に用いられる。特に自動車エンジンルーム内の１００℃を超える高温高湿度環境下において、機械的性質の低下が小さいポリアミド樹脂組成物ペレットおよびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明を詳細に説明する。
【００１４】
本発明における長繊維強化ポリアミド樹脂組成物に使用する強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、他のセラミックス繊維などが挙げられるガラス繊維が好ましい。７〜１７μｍが好ましく、７〜１５μｍが更に好ましい。強化繊維の繊維径が７μｍ未満では、長繊維強化ポリアミド樹脂ペレットの製造に際してガラスロービングが破断しやすくなり扱いが困難である。ガラス径が１７μｍを超えると、長繊維強化ポリアミド樹脂ペレットの製造はできるものの成形時に成形品の樹脂中に適正な分散が行われず、機械強度の低下が大きい。
【００１５】
本発明で使用する強化繊維は、上記の特定の繊維径を有する単繊維の繊維束の形態で使用される。生産性の観点から１０００〜１００００本、より好ましくは１０００〜５０００本、更に好ましくは２０００〜４０００本単繊維の繊維束を作成しガラス繊維ロービングが好ましい。この繊維束を好ましくは２〜１２本、特に好ましくは３〜７本引き揃えたものを引き抜いたものが、好適である。上記の繊維束が１本であると繊維束における単繊維の本数が多数必要となり含浸性に劣るため好ましくなく、また、繊維束が１２本を超えると作業性に劣るばかりでなく、それに応じた回巻体を設置するスペースが必要となるため好ましくない。
【００１６】
本発明の長繊維強化ポリアミド樹脂ペレットにおける強化繊維は十分な機械的強度を得るために１０質量％〜６５質量％である必要があり、好ましくは１５〜６０質量％、より好ましくは２０〜５５質量％の範囲である。
【００１７】
さらに、強化繊維の空隙率が３０％〜７０％である必要があり、好ましくは４０％〜６０％である。空隙率とは強化繊維ロービング中の見かけの体積内の空隙の割合を示すものである。強化繊維中の空隙率が３０％未満であると、生産時に強化繊維１本ずつに樹脂が含浸しない長繊維強化ペレットとなるため、成形品の機械的強度が劣り、また、成形品表面に強化繊維が出てしまうため好ましくない。それに対し、空隙率が７０％を超えると、生産中に強化繊維がばらけすぎてしまい、引き取り困難や、ストランドの毛羽立ちが目立つため好ましくない。
【００１８】
一般的には強化繊維ロービングの空隙率は、束ねられる繊維１本当たりの繊維径と、束ねられる繊維の本数によって決まってくるが、同じ繊維径、繊維本数を束ねた強化繊維ロービングであっても、繊維の断面が真円に近いほど空隙率は高くなる傾向があり、繊維断面が楕円等の偏平な形状、または、三角、四角等の異形断面となるほど束ねられた際の空間パッケージが密な状態となり、空隙率は低下する。よって、得られる成形体の機械的強度を加味した上で、適切な空隙率を有する繊維径、繊維本数を有する強化繊維ロービングを選択する必要がある。
【００１９】
また、市販の任意の空隙率を有する強化繊維ロービングであっても、リワインドをしながら、再び強いテンションで巻き取ることで空隙率を低下させることができるし、リワインド時にロービングに解しを与え、緩いテンションで巻き取ることで空隙率を増大させることもできる。
【００２０】
具体的な強化繊維の空隙率の測定方法は、強化繊維ロービング１００ｃｍのロービングの重量を測定後、任意に１０点選び、平均厚み、平均幅を測定し、下式で強化繊維の空隙率を測定する。
【００２１】
空隙率（％）＝１００−｛ロービング重量（ｇ）／強化繊維の比重／（ロービング厚み（ｃｍ） ｘ 幅（ｃｍ））｝
【００２２】
前記強化繊維がガラス繊維の場合、ガラス単繊維から繊維束を作製するには、ガラス単繊維の紡糸直後に表面処理剤を塗布して繊維束にせしめられる。この場合の表面処理剤としては、種々のものが使用できるが、なかでも、マトリックス樹脂であるポリアミド樹脂との接着性を向上させるために、表面処理剤はカップリング剤を含むものが好ましい。カップリング剤としては、アミノシラン、エポキシシラン、アミドシラン、アジドシラン、アクリルシランのようなシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、又はこれらの混合物が利用できる。これらのうち、アミノシランやエポキシシランが好ましく、特に、アミノシランが好ましい。
【００２３】
本発明で用いるポリアミド樹脂は主鎖中にアミド結合を有する重合体でよく、例えば（Ｂ−１）結晶性ポリアミドでは、ポリε-カプラミド（ナイロン６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１２）、ポリウンデカメチレンアジパミド（ナイロン１１６）、ポリウンデカナミド（ナイロン１１）、ポリドデカナミド（ナイロン１２）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド（ナイロン６Ｔ）、ポリノナメチレンテレフタルアミド（ナイロン９Ｔ）、ポリメタキシリレンアジパミド（ナイロンＭＸＤ６）などが挙げられる。これらは、１種のみで使用しても良いし、２種類以上の異なった結晶性ポリアミド成分を含むポリアミド共重合体、あるいは、これらの混合物などを使用しても良い。中でも、ポリアミド６、ポリアミド６６が好適に用いられる。
【００２４】
また、例えば（Ｂ−２）非晶性ポリアミドとしては、イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミン／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタンの重縮合体、テレフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタン／ω−ラウロラクタムの重縮合体、イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／テレフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタン／ω−ラウロラクタムの重縮合体等が挙げられる。
【００２５】
また、これらの重縮合体を構成するテレフタル酸成分及び／又はイソフタル酸成分のベンゼン環が、アルキル基やハロゲン原子で置換されたものも含まれる。
【００２６】
さらに、これらの非晶性ポリアミドは２種以上併用することもできる。好ましくは、イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミン／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタンの重縮合体、又はテレフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、又はイソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミン／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタンの重縮合体とテレフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体との混合物が用いられる。特に好ましくはイソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミン／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタンの重縮合体またはそれらの混合物である。
【００２７】
ここで結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミド結晶性の違いを説明する。結晶性とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて窒素雰囲気下で１６℃／分の昇温速度により測定した融解熱量の値が、１ｃａｌ／ｇより大きいことを意味する。非晶性とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて窒素雰囲気下で１６℃／分の昇温速度により測定した融解熱量の値が、１ｃａｌ／ｇ以下であることを意味する。
【００２８】
ポリアミドとしては１種以上の（Ｂ−１）結晶性ポリアミドのみで使用しても良いが、より好ましくは、１種以上の（Ｂ−２）非晶性ポリアミドを併用することである。その配合比率は、（Ｂ−１）／（Ｂ−２）＝９５／５〜５０／５０であることが好ましく、さらに好ましくは９０／１０〜６０／４０である。
【００２９】
結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドを配合すると、強化繊維に対する表面張力が増加し、強化繊維ロービングの繊維の空隙に入り混みやすくなる。そのため、強化繊維が開繊しやすく、分散した状態で樹脂が含浸し、成形品の表面に強化繊維が浮き出ることがなく外観が良好な成形品が得られる。
【００３０】
また、強化繊維高充填の場合、通常生産時に樹脂が含浸しにくいため、生産能力を落とす必要があるが、結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドを配合することで、樹脂が含浸しやすくなるため高い生産能力を維持することが可能である。
【００３１】
さらに、強化繊維高充填の場合、ストランドが毛羽立ちやすく、毛羽立ちが多いと含浸ダイのノズルを詰まらせるばかりでなく、成形品の機械的強度が劣り好ましくないが、結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドを配合することで、結晶性がコントロールされストランド表面に樹脂が覆いやすくなるので、毛羽立ちは著しく減少する。
【００３２】
このような良好な性質を発現するためには非晶性ポリアミドのガラス転移温度が８０〜２００℃であることが好ましく、１１０〜１７０℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が、８０℃未満であると、長繊維強化ポリアミド樹脂組成物を成形加工した際、固化しにいくため、離型不良が発生したり、成形サイクルが長くなるため好ましくなく、ガラス転移温度が、２００℃を超えると、長繊維強化ポリアミド樹脂組成物を成形加工した際、固化が早過ぎて、ヒケやガラス浮きなどの外観不良が発生しやすく、また、混練時の溶融粘度も高くなるため、均一な混練が難しくなり好ましくない。また、溶融粘度も高くなるため、生産時に強化繊維ロービングが折れやすく、生産操業性が安定しないため好ましくない。
【００３３】
本発明の長繊維強化ポリアミド樹脂ペレットの製造方法は、押出機に樹脂含浸用ローラーを供えた含浸ダイを設置し、押出機で熱溶融されたポリアミド樹脂が溜められた含浸ダイの樹脂槽内に開繊した強化繊維ロービングを導入し、いわゆる含浸ローラーでガラスロービングを挟みながら樹脂をガラスロービングに含浸させる。この際、ガラスロービングの搬送は、樹脂槽の下流に位置するフィードローラがガラスロービングを引っ張ることにより行われる。
【００３４】
樹脂を含浸させた後、上記フィードローラによってガラスロービングはさらに下流に搬送され、ダイによって樹脂量を調整し断面形状を整えられた後に、カッターを有する切断装置に送り込まれる。そして、樹脂を含んだガラスロービングは切断装置のカッターによって切断され、長繊維強化ポリアミド樹脂ペレットを製造する。
【００３５】
長繊維強化ポリアミド樹脂ペレットの製造の押出機のシリンダー温度は、ポリアミド樹脂の融点＋３０〜７０℃が好ましい。押出機のシリンダー温度が融点＋３０℃未満であると、含浸ダイ中でポリアミド樹脂が繊維束中に含浸し難くなり、また、得られる成形品の機械的強度のばらつきが生じ、また表面外観性が低下し好ましくない。融点＋７０℃を超えると、含浸性は向上するものの、樹脂自体が高温にさらされるため熱分解しやすく好ましくなく、樹脂自体が有する機械的強度が低下し、結果として得られる成形品の機械的強度が劣り好ましくない。
【００３６】
長繊維強化ポリアミド樹脂には、その特性を大きく損なわない限りにおいて、熱安定剤、酸化防止剤、強化材、顔料、着色防止剤、耐候剤、難燃剤、可塑剤、結晶核剤、離型剤等を添加してもよい。
【００３７】
熱安定剤や酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン類、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物あるいはこれらの混合物が挙げられる。
【００３８】
本発明の長繊維強化ポリアミド樹脂成形品は、通常の成形加工方法で加工することができ、例えば射出成形、押出成形、吹き込み成形等の熱溶融成形法によって各種の成形品にしたり、有機溶媒溶液からの流延法により薄膜とすることができる。
【００３９】
本発明の長繊維強化ポリアミド樹脂成形品は自動車、住設、家具、工業分野等の部品に好適に用いられる。特に自動車エンジンルーム内の１００℃を超える高温高湿度環境下において、機械的性質の低下が小さい長繊維強化ポリアミド樹脂成形品を提供することができる。１００℃を超える高温高湿度環境下で使用される部品としては、例えば、自動車用部品、電気部品、家庭用品等に用いることができる。具体的には自動車のエンジン周りで使用される部品があり、特にシリンダーヘッドカバー、エンジンマウント、エアインテークマニホールド、スロットルボディ、エアインテークパイプ、ラジエータタンク、ラジエータサポート、ウォーターポンプレンレット、ウォーターポンプアウトレット、サーモスタットハウジング、クーリングファン、ファンシュラウド、オイルパン、オイルフィルターハウジング、オイルフィルターキャップ、オイルレベルゲージ、タイミングベルトカバー、エンジンカバー等に好適に用いられる。
【実施例】
【００４０】
次に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例ならびに比較例での使用材料および評価方法料は次の通りである。
【００４１】
（１）使用材料
【００４２】
（Ａ）強化繊維ロービング、またはチョップドストランド
（ａ１）ガラス繊維ロービング
・（ａ１−１）：繊維径１７μｍ、番手２３１０ｔｅｘ（空隙率５５％）
・（ａ１−２）：繊維径１３μｍ、番手３９２０ｔｅｘ（空隙率５０％）
・（ａ１−３）：繊維径１１μｍ、番手４２００ｔｅｘ（空隙率４７％）
・（ａ１−４）：繊維径１７μｍ、番手２３１０ｔｅｘ（空隙率７０％）
・（ａ１−５）：繊維径１７μｍ、番手２３１０ｔｅｘ（空隙率３０％）
（ａ２）炭素繊維ロービング
・（ａ２−１）：繊維径７μｍ、番手２００ｔｅｘ（空隙率５５％）
（ａ３）ガラス繊維チョップ
・（ａ３−１）：０３ＭＡＦＴ６９２（オーウェンスコーニング社製  繊維径１３μｍ）
（ａ２）炭素繊維チョップ
・（ａ３−１）：ＴＲ０６ＮＥＢ４Ｊ（三菱レーヨン社製  繊維径７μｍ）
【００４３】
（Ｂ）ポリアミド樹脂
（ｂ１）結晶性ポリアミド樹脂
・（ｂ１−１）：ポリアミド６６（ローディア社製  ２４ＡＤ１）（融点：２６５℃、相対粘度：２．４、（融解熱量２１cal/g）)
・（ｂ１−２）：ポリアミド６（ユニチカ社製  Ａ１０１５）（融点：２２０℃、相対粘度：２．０、（融解熱量１８cal/g）
（ｂ２）非晶性ポリアミド樹脂
・（ｂ２−１）：イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミン／ビス（３−メチル−４アミノシクロヘキシル）メタンの重縮合体（ユニチカ社製：ＣＸ−３０００）（ガラス転移温度１２５℃、相対粘度：１．９、（融解熱量０．１cal/g）
・（ｂ２−２）：イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミンの重縮合体（三菱エンジニアリングプラスチック社製：Ｘ２１）
（ガラス転移温度１３８℃、相対粘度：２．０、（融解熱量０．１cal/g）
【００４４】
（２）評価方法
【００４５】
a） ガラス繊維ロービングの空隙率の測定
強化繊維ロービング１００ｃｍのロービングの重量を測定後、任意に１０点選び、平均厚み、平均幅を測定し、下式で強化繊維の空隙率を測定する。
【００４６】
空隙率（％）＝１００−｛ロービング重量（ｇ）／強化繊維の比重／（ロービング厚み（ｃｍ） ｘ 幅（ｃｍ））｝
【００４７】
b）生産時の操業性
実施例、比較例をシリンダー温度融点＋５０℃、スクリュー回転数２００ｒｐｍ、吐出量２０ｋｇ／ｈの条件下で１０ｋｇ生産した時、ストランドの状況を目視にて確認した。操業時にストランドがまったく切れないものを”○”、１度でも切れたものを”×”としてランク付けした。また、ストランドの毛羽立ちを目視で評価し、毛羽立ちが少ないものを”○”、多いものを”×”と判定した。ランク”○”を操業性が良好と判断し、合格とした。
【００４８】
c）強化繊維表面上の樹脂含浸性
ペレットの切断面を鏡面になるまで研磨し、その切断面をデジタルマイクロスコープ（KEYENCE社製  VHX-500、倍率１５０倍）で観察した。ガラス繊維の束がまったく見られなければ、“◎”、若干の束は見られるが樹脂が浸透していると考えられるものは“○”、それ以外であれば×とした。
【００４９】
d）灰分
ペレット約5gをルツボに入れ、秤量した後、400℃×2h、さらに600℃×3hで焼却処理し、デシケータ一中で吸湿を抑制しながら、室温まで十分に冷却した後、ルツボ中の残渣を無機灰分(質量％)として、下式で算出した。無機灰分(質量％〉={無機灰分質量(g)}/{焼却処理前の試料の全質量(g)}×100
なお、強化繊維として炭素繊維を使用したものはバラツキが大きく測定不可とした。
【００５０】
e）引張強さA
東芝機械社製  ＩＳ８0G射出成形機（スクリュー径φ３６）にて、試験片を成形し、ＩＳＯ５２７−１  ５２７−２に準じて測定した。
【００５１】
f）引張強さB
ＩＳＯ５２７−１  ５２７−２の試験片を２３℃５０％Ｒ．Ｈ．での平衡吸水率まで吸水させた状態で、１００℃空気中で測定した引張強さ
【００５２】
g）高温高湿度環境特性
上記、引張強さ測定結果より、引張強さＢ/引張強さＡ≧０．５ならば○、引張強さＢ/引張強さＡ≧０．４ならば△、引張強さＡ＜０．４ならば×とした。
【００５３】
h）曲げ強度、弾性率
東芝機械社製  ＩＳ８0G射出成形機（スクリュー径φ３６）にて、試験片を成形し、ＩＳＯ１７８に準じて測定した。
【００５４】
i）シャルピー衝撃強度
東芝機械社製  ＩＳ８0G射出成形機（スクリュー径φ３６）にて、試験片を成形し、ＩＳＯ１７９−１に準じて測定した。
【００５５】
j）計量安定性
上記、機械物性測定用試験片を東芝機械社製  ＩＳ８0G射出成形機（スクリュー径φ３６）で成形し、１００ショット分の計量時間のばらつきを測定した。計量時間のばらつきが１秒以内であれば○、それ以外ならば×とした。
【００５６】
k）残存ガラス繊維長の測定
１０ｍｍ×１０ｍｍ×３ｍｍｔの試験片を磁性ルツボに入れ、５００℃に保持した電気炉で１５時間焼却した後の残渣をデジタルマイクロスコープ（KEYENCE社製  VHX-500、倍率２０倍）で残存ガラス繊維長を測定した。残存数平均ガラス繊維長の８０％以上が２ｍｍ以上であれば○、それ以外ならば×とした。
【００５７】
l）成形品での長繊維の分散性
５０ｍｍ×９０ｍｍ×２ｍｍの平板成形板を用いて、任意の１０部分の表面における繊維の分散状態、特に未解繊束の有無、頻度を目視により成形品の表面外観性を観察した。結果の評価は以下により判断した。長繊維の未解繊束が、10枚全てにおいてみられないものは“○”、長繊維の未解繊束が、少しでも見られる場合は“×”とした。
【００５８】
＜強化繊維ロービングの空隙率の算出＞
【００５９】
・ガラス繊維ロービング（ａ１−１）
繊維径１７μｍ、番手２３１０ｔｅｘ、巻き長７８００ｍのガラス繊維ロービング（ａ１−１）を準備し、空隙率の算出を行った。ガラス繊維ロービング（ａ１−１）の比重は２．５４である。次に強化繊維ロービング（ａ１−１）を長さ１００ｃｍで正確に切り出し、重量の測定、任意１０点の、平均厚み、平均幅の測定を行った。各測定を行ったところ、長さ１００ｃｍ当たりのガラス繊維ロービングの重量は２．３１１ｇ、任意１０点の平均厚み０．０５１ｃｍ、平均幅０．３９３ｃｍであった。これら数値を、評価方法に示した計算式に従い、ガラス繊維ロービング（ａ１−１）の空隙率を計算したところ、５５％であった。
【００６０】
・ガラス繊維ロービング（ａ１−２）
繊維径１３μｍ、番手３９２０ｔｅｘ、巻き長４５９０ｍのガラス繊維ロービング（ａ１−２）を準備し、上記のように空隙率を算出した。重量は３．９２３ｇ、任意１０点の平均厚み０．０７３ｃｍ、平均幅０．４２１ｃｍであり、ガラス繊維ロービング（ａ１−２）の空隙率を計算したところ、５０％であった。
【００６１】
・ガラス繊維ロービング（ａ１−３）
繊維径１１μｍ、番手４２００ｔｅｘ、巻き長４３００ｍのガラス繊維ロービング（ａ１−３）を準備し、上記のように空隙率を算出した。重量は４．２２１ｇ、任意１０点の平均厚み０．０７１ｃｍ、平均幅０．４２３ｃｍであり、ガラス繊維ロービング（ａ１−３）の空隙率を計算したところ、４７％であった。
【００６２】
・ガラス繊維ロービング（ａ１−４）
繊維径１７μｍ、番手２３１０ｔｅｘ、巻き長７８００ｍのガラス繊維ロービング（ａ１−１）を準備し、リワインダーを用いてロービングを巻き直した。この際、ロービングの繊維に毛羽立ち、切断が発生しないように強めのテンションによって巻き取った。重量は２．３０３ｇ、任意１０点の平均厚み０．０３６ｃｍ、平均幅０．３６０ｃｍであり、ガラス繊維ロービング（ａ１−５）の空隙率を計算したところ、３０％であった。
【００６３】
・ガラス繊維ロービング（ａ１−５）
繊維径１７μｍ、番手２３１０ｔｅｘ、巻き長７８００ｍのガラス繊維ロービング（ａ１−１）を準備し、リワインダーを用いてロービングを巻き直した。この際、巻きズレの発生しないまで緩くテンションを下げるとともに、ロービングに適度な解しを与え巻き取った。重量は２．３０３ｇ、任意１０点の平均厚み０．０７２ｃｍ、平均幅０．４１９ｃｍであり、ガラス繊維ロービング（ａ１−４）の空隙率を計算したところ、７０％であった。
【００６４】
・炭素繊維ロービング（ａ２−１）
繊維径７μｍ、番手２００ｔｅｘ、巻き長２５０００ｍのガラス繊維ロービング（ａ１−１）を準備し、リワインダーを用いてロービングを巻き直した。この際、ロービングの繊維に毛羽立ち、切断が発生しないように強めのテンションによって巻き取った。重量は０．２１１ｇ、任意１０点の平均厚み０．０１６ｃｍ、平均幅０．１６７ｃｍであり、炭素繊維ロービング（ａ２−１）の空隙率を計算したところ、５５％であった。
【００６５】
実施例１
ポリアミド樹脂ｂ１−１ ５０質量％を東芝機械社製ＴＥＭ３７ＢＳ二軸押出機を用い、バレル温度３１０℃、スクリュー回転数２００ｒｐｍ、吐出１５ｋｇ／ｈでポリアミド樹脂を３１０℃で溶融し、ガラス繊維ロービングａ１−１ ５０質量％を含浸ローラでガラス長繊維を挟みながら樹脂をガラス長繊維に含浸させたのち、樹脂槽の下流に位置するフィードローラーにてストランドとして引き取り、水槽を通して冷却固化し、それを日本プラコン社製ペレタイザーを用いてペレット長が１０ｍｍになるようにカッターの回転数を調整してペレットを得た。
【００６６】
得られた樹脂組成物ペレットを東芝機械社製射出成形機ＩＳ８０Ｇを用いてシリンダー温度２８０℃、金型温度１００℃の条件で射出成形して物性測定試験片を作成し、各種評価試験を行った。その結果を表１に示す。
【００６７】
【表１】
2010202759.tif 000002
【００６８】
実施例２〜１０
各成分の配合割合を表１に示すようにし、実施例３と５の２軸押出機のシリンダー温度２８０℃、射出成形時のシリンダー温度を２６０℃、金型温度８０℃にした以外は実施例１と同様にしてペレットを得て、諸特性を調べた。その結果を表１に示す。  
【００６９】
比較例１〜７
各成分の配合割合を表２に示すようにし、実施例１と同様にしてペレットを得て、諸特性を調べた。その結果を表１に示す。なお、比較例４、５は表２に示すような配合比で、クボタ社製連続定量供給装置を用いて、ポリアミド樹脂を基部から、繊維チョップをサイドから東芝機械社製ＴＥＭ３７ＢＳ二軸押出機の主供給口に供給して、バレル温度２８０℃、スクリュー回転数２００ｒｐｍ、吐出量３０ｋｇ／ｈで溶融混練し、ダイスからストランド状に引き取った樹脂組成物を水槽に通して冷却固化し、それを日本プラコン社製ペレタイザーでカッティングしてガラス繊維強化ポリアミド樹脂ペレットを得て、諸特性を調べた。その結果を表２に示す。
【００７０】
【表２】
2010202759.tif 000003
【００７１】
実施例１〜１０は本発明の要件を満足するため、生産時の操業性、強化繊維表面上の樹脂の含浸性、灰分、機械特性、計量安定性、残存強化繊維長、成形品での長繊維の分散に優れた樹脂組成物が得られた。
【００７２】
比較例１、２は、本発明の範囲より空隙率の低いガラス繊維ロービングを使用したため、ガラス繊維への樹脂の含浸性が悪く、機械的強度、成形品へのガラス繊維の分散性が悪かった。
【００７３】
比較例３は、本発明の範囲より空隙率の高いガラス繊維ロービングを使用したため、生産中に強化繊維がばらけすぎてしまい、樹脂のガラス繊維への含浸性は良好なものの、ストランドが引き取りできず、ペレットを採取できなかった。
【００７４】
比較例４、５は強化繊維チョップを使用したため、機械的強度に劣り、特にシャルピー衝撃強度が著しく低い結果となった。
【００７５】
比較例６は、本発明の範囲より強化繊維ロービング量が少なかったため、機械的強度に劣るものとなった。
【００７６】
比較例７は、本発明の範囲より強化繊維ロービング量が多かったため、ストランドが引き取りできず、ペレットを採取できなかった。