(57)【要約】【課題】曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られる樹脂組成物を提供すること。【解決手段】熱可塑性樹脂と、炭素繊維と、粘土鉱物と、アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂と、を有する樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂と、
炭素繊維と、
粘土鉱物と、
アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂と、
相溶化剤と、
を含む樹脂組成物。
【請求項２】
前記粘土鉱物は層状珪酸塩を含み、少なくとも一部が樹脂組成物中に単層で分散している請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記粘土鉱物の含有量が、樹脂組成物１００質量部に対して０．２５質量部以上３．５質量部以下である請求項１又は請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィンである請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記相溶化剤が、修飾ポリオレフィンである請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記炭素繊維の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上２００質量部以下である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項７】
前記アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上１００質量部以下である請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項８】
前記相溶化剤の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し１質量部以上５０質量部以下である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項９】
前記炭素繊維の質量に対する、前記アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂の含有量が、１質量％以上２００質量％以下である請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
前記炭素繊維の質量に対する、前記相溶化剤の含有量が、１質量％以上１００質量％以下である請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項１１】
熱可塑性樹脂と、
炭素繊維と、
粘土鉱物と、
アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂と、
相溶化剤と、
を含む樹脂成形体。
【請求項１２】
前記粘土鉱物は層状珪酸塩を含み、少なくとも一部が樹脂成形体中に単層で分散している請求項１１に記載の樹脂成形体。
【請求項１３】
前記粘土鉱物の含有量が、樹脂成形体１００質量部に対して０．２５質量部以上３．５質量部以下である請求項１１又は請求項１２に記載の樹脂成形体。
【請求項１４】
前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィンである請求項１１〜請求項１３のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１５】
前記相溶化剤が、修飾ポリオレフィンである請求項１１〜請求項１４のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１６】
前記炭素繊維の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上２００質量部以下である請求項１１〜請求項１５のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１７】
前記アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上１００質量部以下である請求項１１〜請求項１６のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１８】
前記相溶化剤の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し１質量部以上５０質量部以下である請求項１１〜請求項１７のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１９】
前記炭素繊維の質量に対する、前記アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂の含有量が、１質量％以上２００質量％以下である請求項１１〜請求項１８のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項２０】
前記炭素繊維の質量に対する、前記相溶化剤の含有量が、１質量％以上１００質量％以下である請求項１１〜請求項１９のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物、及び樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂組成物としては種々のものが提供され、各種用途に使用されている。
特に、熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物は、家電製品や自動車の各種部品、筐体等、また事務機器、電子電気機器の筐体などの部品に使用される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、「（ａ）０．１〜９０重量％の少なくとも１種類のポリオレフィン、（ｂ）０．１〜５０重量％の少なくとも１種類のポリアミド、（ｃ）０．１〜１５重量％の少なくとも１種類の修飾ポリオレフィン、（ｄ）５．０〜７５重量％の少なくとも１種類の強化用繊維、（ｅ）０．１〜１０重量％の少なくとも１種類の硫黄含有添加剤を含む、３ｍｍ以上の長さを有する長繊維強化ポリオレフィン構造体」が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、「酸変性ポリオレフィン（Ａ）ブロックおよびポリアミド（Ｂ）ブロックを有し、13Ｃ−ＮＭＲによるアミド基由来の炭素と、メチル基、メチレン基およびメチン基由来の炭素との比（α）が、０．５／９９．５〜１２／８８であるポリマー（Ｘ）を含有してなるポリオレフィン樹脂用改質剤」が開示されている。さらに、特許文献２には、「このポリオレフィン樹脂用改質剤（Ｋ）、ポリオレフィン樹脂（Ｄ）および無機繊維（Ｅ）を含有してなる無機繊維含有ポリオレフィン樹脂組成物。」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００３−５２８９５６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１８１３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、熱可塑性樹脂と充填剤と炭素繊維とアミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂と相溶化剤とを含む樹脂組成物において、充填剤として炭酸カルシウムのみを含む場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られる樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、以下の本発明によって達成される。
【０００８】
請求項１に係る発明は、
熱可塑性樹脂と、
炭素繊維と、
粘土鉱物と、
アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂と、
相溶化剤と、
を含む樹脂組成物。
【０００９】
請求項２に係る発明は、
前記粘土鉱物は層状珪酸塩を含み、少なくとも一部が樹脂組成物中に単層で分散しているである請求項１に記載の樹脂組成物。
【００１０】
請求項３に係る発明は、
前記粘土鉱物の含有量が、樹脂組成物１００質量部に対して０．２５質量部以上３．５質量部以下である請求項１又は請求項２に記載の樹脂組成物。
【００１１】
請求項４に係る発明は、
前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィンである請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【００１２】
請求項５に係る発明は、
前記相溶化剤が、修飾ポリオレフィンである請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【００１３】
請求項６に係る発明は、
前記炭素繊維の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上２００質量部以下である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【００１４】
請求項７に係る発明は、
前記アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂の含有量が、熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上１００質量部以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【００１５】
請求項８に係る発明は、
前記相溶化剤の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し１質量部以上５０質量部以下である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【００１６】
請求項９に係る発明は、
前記炭素繊維の質量に対する、前記アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂の含有量が、１質量％以上２００質量％以下である請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、
前記炭素繊維の質量に対する、前記相溶化剤の含有量が、１質量％以上２００質量％以下である請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、
熱可塑性樹脂と、
炭素繊維と、
粘土鉱物と、
アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂と、
相溶化剤と、
を含む樹脂成形体。
【００１９】
請求項１２に係る発明は、
前記粘土鉱物は層状珪酸塩を含み、少なくとも一部が樹脂成形体中に単層で分散しているである請求項１１に記載の樹脂成形体。
【００２０】
請求項１３に係る発明は、
前記粘土鉱物の含有量が、樹脂成形体１００質量部に対して０．２５質量部以上３．５質量部以下である請求項１１又は請求項１２に記載の樹脂成形体。
【００２１】
請求項１４に係る発明は、
前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィンである請求項１１〜請求項１３のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【００２２】
請求項１５に係る発明は、
前記相溶化剤が、修飾ポリオレフィンである請求項１１〜請求項１４のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【００２３】
請求項１６に係る発明は、
前記炭素繊維の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上２００質量部以下である請求項１１〜請求項１５のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【００２４】
請求項１７に係る発明は、
前記アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂の含有量が、熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上１００質量部以下である請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【００２５】
請求項１８に係る発明は、
前記相溶化剤の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し１質量部以上５０質量部以下である請求項１１〜請求項１７のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【００２６】
請求項１９に係る発明は、
前記炭素繊維の質量に対する、前記アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂の含有量が、１質量％以上２００質量％以下である請求項１１〜請求項１８のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【００２７】
請求項２０に係る発明は、
前記炭素繊維の質量に対する、前記相溶化剤の含有量が、１質量％以上１００質量％以下である請求項１１〜請求項１９のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１に係る発明によれば、熱可塑性樹脂と充填剤と炭素繊維とアミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂と相溶化剤とを含む樹脂組成物において、充填剤として炭酸カルシウムのみを含む場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
請求項２に係る発明によれば、粘土鉱物としてカオリンのみを含む場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
請求項３に係る発明によれば、粘土鉱物の含有量が樹脂組成物１００質量部に対して０．２５質量部未満又は３．５質量部超えの場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
請求項４に係る発明によれば、熱可塑性樹脂としてアクロリニトリルブタジエンスチレンコポリマー又はスチレンポリマーの汎用樹脂を用いた場合に比べ、安価な樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
請求項５に係る発明によれば、相溶化剤としてエポキシコポリマーを用いた場合と比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
請求項６に係る発明によれば、炭素繊維の含有量が熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部未満又は２００質量部超えである場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
請求項７に係る発明によれば、アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂の含有量が熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部未満又は１００質量部超えである場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
請求項８に係る発明によれば、相溶化剤の含有量が熱可塑性樹脂１００質量部に対し１質量部未満又は５０質量部超えである場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
請求項９に係る発明によれば、炭素繊維の質量に対するアミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂の含有量が１質量％未満又は２００質量％超えである場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
請求項１０に係る発明によれば、炭素繊維の質量に対する相溶化剤の含有量が１質量％未満又は１００質量％超えである場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
【００２９】
請求項１１に係る発明によれば、熱可塑性樹脂と充填剤と炭素繊維とアミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂と相溶化剤とを含む樹脂成形体において、充填剤として炭酸カルシウムのみを含む場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が提供される。
請求項１２に係る発明によれば、粘土鉱物としてカオリンのみを含む場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が提供される。
請求項１３に係る発明によれば、粘土鉱物の含有量が樹脂成形体１００質量部に対して０．２５質量部未満又は３．５質量部超えの場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が提供される。
請求項１４に係る発明によれば、熱可塑性樹脂としてアクロリニトリルブタジエンスチレンコポリマー又はスチレンポリマーの汎用樹脂を用いた場合に比べ、安価な樹脂成形体が提供される。
請求項１５に係る発明によれば、相溶化剤としてエポキシコポリマーを用いた場合と比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が提供される。
請求項１６に係る発明によれば、炭素繊維の含有量が熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部未満又は２００質量部超えである場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が提供される。
請求項１７に係る発明によれば、アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂の含有量が熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部未満又は１００質量部超えである場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が提供される。
請求項１８に係る発明によれば、相溶化剤の含有量が熱可塑性樹脂１００質量部に対し１質量部未満又は５０質量部超えである場合に比べ、
請求項１９に係る発明によれば、炭素繊維の質量に対するアミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂の含有量が１質量％未満又は２００質量％超えである場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が提供される。
請求項２０に係る発明によれば、炭素繊維の質量に対する相溶化剤の含有量が１質量％未満又は１００質量％超えである場合に比べ、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態に係る樹脂成形体の要部を示すモデル図である。
【図２】本実施形態に係る樹脂成形体の要部の一例を説明するための模式図である。
【図３】マイクロドロップレット法を用いられる試験の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の樹脂組成物及び樹脂成形体の一例である実施形態について説明する。
【００３２】
［樹脂組成物］
本実施形態に係る樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と、炭素繊維と、粘土鉱物と、アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂と、相溶化剤と、を含む。
以下、アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂を、「特定樹脂」と称することがある。
【００３３】
近年では、機械的強度に優れた樹脂成形体を得るために、母材（マトリックス）としての熱可塑性樹脂と強化繊維とを含む樹脂組成物が用いられている。
このような樹脂組成物では、強化繊維と熱可塑性樹脂との親和性が低いと、この両者の界面に空間が生じ、かかる界面における密着性が低下することがある。
特に、樹脂組成物中の強化繊維として炭素繊維を用いた場合には、ガラス繊維等に比べ高い機械的強度を求められるが、炭素繊維表面の水酸基、カルボキシル基など熱可塑性樹脂との接着に寄与する極性基が、ガラス繊維に比べて少ないため、炭素繊維と熱可塑性樹脂との界面における密着性の低下は、機械的強度、特に高温での曲げ弾性率の低下を招くことがある。
そして、樹脂組成物中の強化繊維として炭素繊維を用いた場合には、ガラス繊維等に比べ高い機械的強度を求められるが、炭素繊維表面の水酸基、カルボキシル基など熱可塑性樹脂との接着に寄与する極性基が、ガラス繊維に比べて少ないため、炭素繊維と熱可塑性樹脂との界面における密着性は低下する。その結果、機械的強度、特に曲げ弾性率は、炭素繊維の配合の割に高まり難い。特に、繰り返し曲げる負荷を加えた場合、炭素繊維と熱可塑性樹脂との界面での剥離が進行しやすいため、初期からの曲げ弾性率の低下は大きくなる傾向がある。
【００３４】
そこで、本実施形態に係る樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と、炭素繊維と、粘土鉱物と、特定樹脂と、相溶化剤と、の５成分を含ませる。
この構成とすることで、高温での曲げ弾性率に優れる樹脂成形体が得られる。このような効果が得られる作用については明確ではないが、以下のように推測される。
【００３５】
本実施形態に係る樹脂組成物から樹脂成形体を得る際、かかる樹脂組成物を熱溶融混合すると、母材としての熱可塑性樹脂と相溶化剤とが溶融し、また、相溶化剤の分子内の一部と特定樹脂の分子内に含まれるアミド結合又はイミド結合とで両者が相溶して、特定樹脂が樹脂組成物中で分散することとなる。
この状態の中で、特定樹脂が炭素繊維と接触すると、特定樹脂の分子鎖に沿って多数含まれるアミド結合又はイミド結合と、炭素繊維の表面に僅かながら存在する極性基と、が親和力（引力及び水素結合）にて複数の箇所で物理的に接着する。また、一般的に熱可塑性樹脂と特定樹脂とは相溶性が低いため、熱可塑性樹脂と特定樹脂との間の斥力により、特定樹脂と炭素繊維との接触頻度が上がり、その結果として、特定樹脂の炭素繊維に対する接着量や接着面積が上がる。このように、炭素繊維の周囲に特定樹脂による被覆層が形成される（図１参照）。なお、図１中、ＰＰは熱可塑性樹脂を示し、ＣＦが炭素繊維を示し、ＣＬは被覆層を示している。
そして、被覆層を形成する特定樹脂も相溶化剤の分子内の一部の反応基と化学反応、極性基同士で静電的相互作用を行うことで相溶されるため、この相溶化剤が熱可塑性樹脂とも相溶することで、引力と斥力とが平衡状態が形成され、特定樹脂による被覆層は、薄く、かつ均一に近い状態で形成されることとなる。特に、炭素繊維の表面に存在するカルボキシ基と特定樹脂の分子内に含まれるアミド結合又はイミド結合との親和性は高いため、炭素繊維の周囲には特定樹脂による被覆層が形成され易く、薄膜で且つ均一性に優れる被覆層となると考えられる。
【００３６】
一方で、特定樹脂による被覆層は、周囲の熱可塑性樹脂に比べ、強度が高くなる傾向がある。そのため、熱可塑性樹脂中に、充填剤として粘土鉱物が分散されていると、周囲の熱可塑性樹脂の強度が高まり、被覆層と周囲の熱可塑性樹脂との強度差が小さくなる。これは、粘土鉱物が他の充填剤に比べ、樹脂組成物に微分散され易く、更にイオン結合しているものは、層間に熱可塑性樹脂を取り込んで単層となり、分散しやすくなって曲げなどの力に対する強度が増すと考えられるためである。これにより、炭素繊維と熱可塑性樹脂との界面の密着性が更に高まると考えられる。
【００３７】
以上のことから、炭素繊維と熱可塑性樹脂との界面の密着性が高まり、機械的強度、特に高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られると推測される。
【００３８】
ここで、本実施形態に係る樹脂組成物及びそれにより得られる樹脂成形体は、樹脂組成物（例えばペレット）の製造のときの熱溶融混練、及び射出成型により、炭素繊維の周囲に特定樹脂による被覆層が形成され、当該被覆層の厚さが５ｎｍ以上７００ｎｍ以下となる構造を有することが好ましい。
【００３９】
本実施形態に係る樹脂組成物において、特定樹脂による被覆層の厚さは、５ｎｍ以上７００ｎｍ以下であり、曲げ弾性率の更なる向上の点から、１０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下が好ましい。被覆層の厚みを５ｎｍ以上とすると、曲げ弾性率が向上し、被覆層の厚みを７００ｎｍ以下とすると、被覆層を介した炭素繊維と熱可塑性樹脂との界面が脆弱となることを抑え、曲げ弾性率の低下が抑制される。
【００４０】
被覆層の厚さは、次の方法により測定された値である。測定対象物を液体窒素中で破断させ、電子顕微鏡（Ｋｅｙｅｎｃｅ社製ＶＥ−９８００）を用いて、その断面を観察する。その断面において、炭素繊維の周囲に被覆する被覆層の厚みを１００箇所計測し、その平均値として算出する。
なお、被覆層の確認は、上記断面観察により実施する。
【００４１】
なお、本実施形態に係る樹脂組成物（及びその樹脂成形体）では、例えば、かかる被覆層と熱可塑性樹脂との間を相溶化剤が一部相溶する構成をとる。
具体的には、例えば、特定樹脂による被覆層と母材である熱可塑性樹脂との間には、相溶化剤の層が介在していることがよい（図２参照）。つまり、被覆層の表面に相溶化剤の層が形成され、この相溶化剤の層を介して、被覆層と熱可塑性樹脂が隣接していることがよい。相溶化剤の層は被覆層に比べ薄く形成されるが、相溶化剤の層の介在により、被覆層と熱可塑性樹脂との密着性（接着性）が高まり、機械的強度、特に高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られ易くなる。なお、図２中、ＰＰは熱可塑性樹脂を示し、ＣＦが炭素繊維を示し、ＣＬは被覆層、ＣＡは相溶化剤の層を示している。
【００４２】
特に、相溶化剤の層は、被覆層とは結合（水素結合、相溶化剤と特定樹脂との官能基の反応による共有結合等）し、熱可塑性樹脂とは相溶した状態で、被覆層と熱可塑性樹脂の間に介在していることがよい。この構成は、例えば、相溶化剤として、母材である熱可塑性樹脂と同じ構造又は相溶する構造を有し、且つ、分子内の一部に前述した特定樹脂の官能基と反応する部位を含む相溶化剤を適用すると実現され易い。
具体的には、例えば、熱可塑性樹脂としてポリオレフィン、特定樹脂としてポリアミド、及び相溶化剤として無水マレイン酸修飾ポリオレフィンを適用した場合、無水マレイン酸修飾ポリオレフィンの層（相溶化剤の層）は、その無水マレイン酸部位が開環して生成したカルボキシ基がポリアミドの層（被覆層）のアミン残基と反応して結合し、そのポリオレフィン部位がポリオレフィンと相溶した状態で介在していることがよい。
【００４３】
ここで、相溶化剤の層が、被覆層と熱可塑性樹脂との間に介在していることを確認する方法は、次の通りである。
解析装置として赤外分光分析装置（サーモフィッシャー社製ＮＩＣＯＬＥＴ６７００ＦＴ−ＩＲ）を用いる。例えば、熱可塑性樹脂としてポリプロピレン（以下ＰＰ）、特定樹脂としてＰＡ６６と修飾ポリオレフィンとしてマレイン酸変性ポリプロピレン（以下ＭＡ−ＰＰ）との樹脂組成物（又は樹脂成形体）の場合、その混合物、ＰＰとＰＡ６６との混合物、ＰＰとＭＡ−ＰＰとの混合物、参照としてＰＰ単体、ＰＡ６６単体、ＭＡ−ＰＰ単体のＩＲスペクトルをＫＢｒ錠剤法で取得し、混合物における酸無水物由来（ＭＡ−ＰＰに特徴的なピーク）の波数１８２０ｃｍ−１以上１７５０ｃｍ−１以下の範囲のピーク面積を比較解析する。ＰＰとＰＡ６６とＭＡ−ＰＰとの混合物において、酸無水物ピーク面積の減少を確認し、ＭＡ−ＰＰとＰＡ６６とが反応していることを確認する。これにより、被覆層と熱可塑性樹脂との間に相溶化剤の層（結合層）が介在していることが確認できる。詳しくは、ＭＡ−ＰＰとＰＡ６６とが反応していると、ＭＡ−ＰＰの環状マレイン化部分が開環してＰＡ６６のアミン残基が化学結合することで環状マレイン化部分が減るので、被覆層と熱可塑性樹脂との間に相溶化剤の層（結合層）が介在していると確認できる。
【００４４】
以下、本実施形態に係る樹脂組成物の各成分の詳細について説明する。
【００４５】
−熱可塑性樹脂（Ａ）−
熱可塑性樹脂は、樹脂組成物の母材であり、炭素繊維により強化される樹脂成分をいう（マトリックス樹脂とも呼ばれる）。
熱可塑性樹脂としては、特に制限されるものではなく、例えば、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、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）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー（ＡＢＳ）、アクリロニトリルスチレン（ＡＳ）等が挙げられる。
熱可塑性樹脂は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４６】
これらの中でも、高温での曲げ弾性率の更なる向上、並びにコストの点から、ポリオレフィン（ＰＯ）が好ましい。
ポリオレフィンとしては、オレフィンに由来する繰り返し単位を含む樹脂であって、樹脂全体に対し３０質量％）以下であれば、オレフィン以外の単量体に由来する繰り返し単位を含んでいてもよい。
ポリオレフィンは、オレフィン（必要に応じて、オレフィン以外の単量体）の付加重合によって得られる。
また、ポリオレフィンを得るための、オレフィン及びオレフィン以外の単量体は、それぞれ、１種であってもよいし、２種以上であってもよい。
なお、ポリオレフィンは、コポリマーであってもよいし、ホモポリマーであってよい。また、ポリオレフィンは、直鎖状であってもよいし、分岐鎖状であってもよい。
【００４７】
ここで、オレフィンとしては、直鎖状又は分岐状の脂肪族オレフィン、脂環式オレフィンが挙げられる。
脂肪族オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン等のα−オレフィンが挙げられる。
また、脂環式オレフィンとしては、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、５−メチル−２−ノルボルネン、テトラシクロドデセン、ビニルシクロヘキサン等が挙げられる。
中でも、コストの点から、α−オレフィンが好ましく、エチレン、プロピレンがより好ましく、特にプロピレンが好ましい。
【００４８】
また、オレフィン以外の単量体としては、公知の付加重合性化合物から選択される。
付加重合性化合物としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、スチレンスルホン酸又はその塩等のスチレン類；（メタ）アクリル酸アルキル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル等の（メタ）アクリル酸エステル；塩化ビニル等のハロビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類；ビニルメチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニリデンクロリド等のハロゲン化ビニリデン類；Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物類；等が挙げられる。
【００４９】
好適なポリオレフィンとしては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリブテン、ポリイソブチレン、クマロン・インデン樹脂、テルペン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等が挙げられる。
中でも、オレフィンに由来する繰り返し単位のみを含む樹脂であることが好ましく、特に、コストの点から、ポリプロピレンが好ましい。
【００５０】
熱可塑性樹脂の分子量は、特に限定されず、樹脂の種類、成形条件や樹脂成形体に用途等に応じて決定すればよい。例えば、熱可塑性樹脂がポリオレフィンであれば、その重量平均分子量（Ｍｗ）は、１万以上３０万以下の範囲が好ましく、１万以上２０万以下の範囲がより好ましい。
また、熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）又は融点（Ｔｍ）は、上記分子量と同様、特に限定されず、樹脂の種類、成形条件や樹脂成形体に用途等に応じて決定すればよい。例えば、熱可塑性樹脂がポリオレフィンであれば、その融点（Ｔｍ）は、１００℃以上３００℃以下の範囲が好ましく、１５０℃以上２５０℃以下の範囲がより好ましい。
【００５１】
なお、ポリオレフィンの重量平均分子量（Ｍｗ）及び融点（Ｔｍ）は、以下のようにして測定された値を示す。
即ち、ポリオレフィンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により、以下の条件で行う。ＧＰＣ装置としては高温ＧＰＣシステム「ＨＬＣ−８３２１ＧＰＣ／ＨＴ」、溶離液としてｏ−ジクロロベンゼンを用いる。ポリオレフィンを一旦高温（１４０℃以上１５０℃以下の温度）でｏ−ジクロロベンゼンに溶融・ろ過し、ろ液を測定試料とする。測定条件としては、試料濃度０．５％、流速０．６ｍｌ／ｍｉｎ．、サンプル注入量１０μｌ、ＲＩ検出器を用いて行う。また、検量線は、東ソー社製「ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ標準試料ＴＳＫ  ｓｔａｎｄａｒｄ」：「Ａ−５００」、「Ｆ−１」、「Ｆ−１０」、「Ｆ−８０」、「Ｆ−３８０」、「Ａ−２５００」、「Ｆ−４」、「Ｆ−４０」、「Ｆ−１２８」、「Ｆ−７００」の１０サンプルから作成する。
また、ポリオレフィンの融点（Ｔｍ）は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られたＤＳＣ曲線から、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２１−１９８７「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
【００５２】
熱可塑性樹脂の含有量は、樹脂成形体の用途等に応じて、決定すればよいが、例えば、樹脂組成物の全質量に対して、５質量％以上９５質量％以下が好ましく、１０質量％以上９５質量％以下がより好ましく、２０質量％以上９５質量％以下が更に好ましい。
なお、熱可塑性樹脂としてポリオレフィンを用いる場合、熱可塑性樹脂の全質量に対して２０質量％以上をポリオレフィンとすることが好ましい。
【００５３】
−炭素繊維−
炭素繊維としては、公知の炭素繊維が用いられ、ＰＡＮ系炭素繊維及びピッチ系炭素繊維のいずれもが用いられる。
【００５４】
炭素繊維は、公知の表面処理が施されたものであってもよい。
炭素繊維の表面処理としては、例えば、酸化処理、サイジング処理が挙げられる。
炭素繊維の形態は、特に限定されず、樹脂成形体の用途等に応じて選択すればよい。炭素繊維の形態としては、例えば、多数の単繊維から構成される繊維束、繊維束を集束したもの、繊維を二次元又は三次元に織った織物等が挙げられる。
【００５５】
炭素繊維の繊維径、繊維長等は、特に限定されず、樹脂成形体の用途等に応じて選択すればよい。
ただし、炭素繊維の繊維長が短くても、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られるため、炭素繊維の平均繊維長は、０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下（好ましくは０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下）であってもよい。
また、炭素繊維の平均直径は、例えば、５μｍ以上１０μｍ以下（好ましくは６μｍ以上８μｍ以下）であってもよい。
【００５６】
ここで、炭素繊維の平均繊維長の測定方法は、次の通りである。炭素繊維を光学顕微鏡によって倍率１００倍で観察し、炭素繊維の長さを測定する。そして、この測定を炭素繊維２００個について行い、その平均値を炭素繊維の平均繊維長とする。
一方、炭素繊維の平均直径の測定方法は、次の通りである。炭素繊維の長さ方向に直交する断面を、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）によって倍率１０００倍で観察し、炭素繊維の直径を測定する。そして、この測定を炭素繊維２０個について行い、その平均値を炭素繊維の平均直径とする。
【００５７】
なお、炭素繊維の繊維長が短くなると、炭素繊維の樹脂強化能が低下する傾向がある。特に、近年のリサイクル化の要望により、炭素繊維で強化された樹脂成形体を粉砕して再利用することも進められており、樹脂成形体の粉砕時に炭素繊維の繊維長が短くなることが多い。また、樹脂組成物を製造するときの熱溶融混練時に炭素繊維の繊維長が短くなることもある。そのため、繊維長が短くなった炭素繊維を含む樹脂組成物により樹脂成形体を成形すると、機械的強度、特に高温での曲げ弾性率が低下する傾向が高くなる。
しかし、炭素繊維を含む樹脂成形体を粉砕し、炭素繊維が短繊維化されたリサイクル品を原料として使用したり、熱溶融混練時に炭素繊維が短繊維化しても、本実施形態に係る樹脂組成物は、高温での曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られるため有用である。
【００５８】
炭素繊維としては、市販品を用いてもよい。
ＰＡＮ系炭素繊維の市販品としては、東レ（株）製の「トレカ（登録商標）」、東邦テナックス（株）製の「テナックス」、三菱レイヨン（株）製の「パイロフィル（登録商標）」等が挙げられる。その他、ＰＡＮ系炭素繊維の市販品としては、Ｈｅｘｃｅｌ社製、Ｃｙｔｅｃ社製，Ｄｏｗ−Ａｋｓａ社製、台湾プラスチック社製，ＳＧＬ社製の市販品も挙げられる。
ピッチ系炭素繊維の市販品としては、三菱レイヨン（株）製の「ダイリアード（登録商標）」、日本グラファイトファイバー（株）製の「ＧＲＡＮＯＣ」、（株）クレハ製の「クレカ」等が挙げられる。その他、ピッチ系炭素繊維の市販品としては、大阪ガスケミカル（株）製、Ｃｙｔｅｃ社製の市販品も挙げられる。
【００５９】
なお、炭素繊維は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６０】
炭素繊維の含有量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上２００質量部以下であること好ましく、１質量部以上１８０質量部以下であることがより好ましく、５質量部以上１５０質量部以下であることが更に好ましい。
炭素繊維が熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上含まれることで、樹脂組成物の強化が図られ、また、炭素繊維の含有量を、熱可塑性樹脂１００質量部に対し２００質量部以下とすることで、樹脂成形体を得る際の成形性が良好になる。
なお、炭素繊維以外の強化繊維を用いる場合、強化繊維の全質量に対して８０質量％以上を炭素繊維とすることが好ましい。
【００６１】
ここで、以降、熱可塑性樹脂１００質量部に対する含有量（質量部）は、「ｐｈｒ（ｐｅｒ  ｈｕｎｄｒｅｄ  ｒｅｓｉｎ）と略記することがある。
この略記を使用した場合、上記炭素繊維の含有量は、０．１ｐｈｒ以上２００ｐｈｒ以下となる。
【００６２】
−粘土鉱物−
粘土鉱物は、層状粘土鉱物等が挙げられる。
【００６３】
層状粘土鉱物としては、例えば、層状珪酸塩がある。
層状珪酸塩は、珪酸塩層と珪酸塩層の間に介在するカチオンとからなる構造を有する鉱物（具体的には例えば、珪酸塩を主成分とする負に帯電した珪酸塩層とその層間に介在するイオン交換能を有するカチオンとからなる構造を有する鉱物）である。
層状珪酸塩としては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト等のスメクタイト系鉱物；バーミキュライト等のバーミキュライト系鉱物；白雲母、黒雲母、パラゴナイト、レビトライト、膨潤性フッ素雲母等の雲母系鉱物；マーガライト、クリントナイト、アナンダイト等の脆雲母系鉱物；ドンバサイト、スドーアイト、クッケアイト、クリノクロア、シャモサイト、ニマイト等の緑泥石系鉱物；カオリンなどが挙げられる。
これらの中でも、層状珪酸塩としては、膨潤性フッ素雲母（雲母の水酸基をフッ素で置換した鉱物）、ヘクトライトが好ましい。これらを用いることで、樹脂組成物（又は樹脂成形体）中に単層で分散しやすくなり、高温での曲げ弾性率が更に向上しやすくなる。
つまり、高温での曲げ弾性率の更に向上の観点から、粘土鉱物は、層状珪酸塩を含み、少なくとも一部が樹脂組成物（又は樹脂成形体）中に単層で分散していることが好ましい。
【００６４】
ここで、膨潤性フッ素雲母は、例えば、一般的に次式で示される構造式を有する鉱物である。膨潤性フッ素雲母は、例えば、溶融法、インターカレーション法等によって得られる。 
・式：Ｎａα（ＭｇｘＬｉβ）Ｓｉ４ＯｙＦｚ
（式中、０≦α≦１、０≦β≦０．５、２．５≦ｘ≦３、１０≦ｙ≦１１、１．０≦ｚ≦２．０） 
【００６５】
一方、ヘクトライトは、例えば、一般的に次式で示される構造式を有する鉱物である。ヘクトライトは、天然物、又は合成品のいずいれであってもよい。
・式：Ｎａ０．６６（Ｍｇ５．３４Ｌｉ０．６６）Ｓｉ８Ｏ２０（ＯＨ）４・ｎＨ２Ｏ 
【００６６】
（層状珪酸塩の陽イオン交換量（ＣＥＣ）は、特に制限はないが、曲げ弾性率の更なる向上の点から、４０ミリ当量／１００ｇ以上２００ミリ当量／１００ｇ以下が好ましく、４５ミリ当量／１００ｇ以上１８０ミリ当量／１００ｇ以下がより好ましく、５０ミリ当量／１００ｇ以上１６０ミリ当量／１００ｇ以下が更に好ましい。
【００６７】
層状粘土鉱物の大きさ（樹脂組成物又は樹脂成形体中での粘土鉱物の大きさ）は、特に制限はないが、高温での曲げ弾性率の更なる向上の点から、次の大きさであることがよい。
層状粘土鉱物の長さは０．０１μｍ以上１μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以上０．５μｍ以下がより好ましい。層状粘土鉱物の厚さは、０．０１μｍｍ以上１μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以上０．５μｍ以下がより好ましい。層状粘土鉱物のアスペクト比（長さ／厚さ）は、１以上１００以下が好ましく、５以上１０以下がより好ましい。
なお、層状粘土鉱物の大きさは、光学顕微鏡又は走査型電子顕微鏡により観察し、層状粘土鉱物の最大長さ及び最大厚さを各々測定する。この操作を、層状粘土鉱物１０個について行い、その平均値を層状粘度鉱物の長さ及び厚さとする。そして、この平均値の長さ及び厚さから、層状粘土鉱物のアスペクト比を算出する。
【００６８】
粘土鉱物が樹脂組成物（又は樹脂成形体）単層で分散していることの確認は、例えば以下のような方法で行う。ＩＳＯ多目的ダンベル試験片を成形し、ダンベル試験片の中心部から１ｃｍの長さを切り出しエポキシ樹脂で包埋し研磨用サンプルを作る。次いでサンプルを射出方向に精密機械研磨機にて、サンドペーパーによる研磨、９μｍダイヤ入り研磨剤による研磨、３μｍダイヤ入り研磨剤による研磨、及びＳｉＯ２入り懸濁液による琢磨の順で処理して断面観察用サンプルを作製する。断面観察用サンプルを走査型電子顕微鏡で加速電圧３ＫＶ、倍率３０００倍で観察し、粘土鉱物の少なくとも一部が単層で分散していることを確認する。
【００６９】
粘土鉱物の含有量は、高温での曲げ弾性率の更なる向上の点から、樹脂組成物１００質量部に対して０．２５質量部以上３．５質量部以下が好ましく、      質量部以上      質量部以下がより好ましい。
【００７０】
なお、粘土鉱物の含有量は、高温での曲げ弾性率の更なる向上の点から、熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上５０質量部以下であること好ましく、０．５質量部以上３０質量部以下であることがより好ましく、１質量部以上２０質量部以下であることが更に好ましい。
【００７１】
−イミド結合及びアミド結合の少なくとも一方を含む樹脂（特定樹脂）−
特定樹脂は、特定の部分構造を含み、前述したように、炭素繊維の周囲を被覆しうる樹脂である。
この特定樹脂について、詳細に説明する。
【００７２】
特定樹脂は、ポリオレフィンとの相溶性が低い樹脂、具体的にはポリオレフィンとは溶解度パラメータ（ＳＰ値）が異なる樹脂であることが好ましい。
ここで、ポリオレフィンと特定樹脂とのＳＰ値の差としては、両者間の相溶性、両者間の斥力の点から、３以上が好ましく、３以上６以下がより好ましい。
ここでいうＳＰ値とは、Ｆｅｄｏｒの方法により算出された値である、具体的には、溶解度パラメータ（ＳＰ値）は、例えば、Ｐｏｌｙｍ．Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．，ｖｏｌ．１４，ｐ．１４７（１９７４）の記載に準拠し、下記式によりＳＰ値を算出する。
式：ＳＰ値＝√（Ｅｖ／ｖ）＝√（ΣΔｅｉ／ΣΔｖｉ）
（式中、Ｅｖ：蒸発エネルギー（ｃａｌ／ｍｏｌ）、ｖ：モル体積（ｃｍ３／ｍｏｌ）、Δｅｉ：それぞれの原子又は原子団の蒸発エネルギー、Δｖｉ：それぞれの原子又は原子団のモル体積）
なお、溶解度パラメータ（ＳＰ値）は、単位として（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２を採用するが、慣行に従い単位を省略し、無次元で表記する。
【００７３】
また、特定樹脂は、分子内にイミド結合及びアミド結合の少なくとも一方を含む。
イミド結合又はアミド結合を含むことで、炭素繊維の表面に存在する極性基との間で親和性が発現する。
特定樹脂の具体的な種類としては、イミド結合及びアミド結合の少なくとも一方を主鎖に含む熱可塑性樹脂が挙げられ、具体的には、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミノ酸等が挙げられる。
【００７４】
特定樹脂としては、ポリオレフィンとの相溶性が低く、ＳＰ値が異なる方が好ましいため、ポリオレフィンとは種類の異なる熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
中でも、曲げ弾性率の更なる向上の点、炭素繊維との密着性に優れる点から、ポリアミド（ＰＡ）が好ましい。
【００７５】
ここで、特定樹脂と炭素繊維との密着性は、例えば、界面せん断強度といった指標にて評価される。
界面せん断強度は、マイクロドロップレット法を用いて測定される。ここで、図３に示す試験の模式図を用いて、マイクロドロップレット法について説明する。
マイクロドロップレット法とは、単繊維ｆに液体樹脂を塗布し、ドロップレットＤ（樹脂粒、樹脂玉とも呼ばれる）をつけ、このドロップレットＤを固定した後に、矢印方向に単繊維ｆの引き抜き試験を行うことで、両者の界面接着性を評価する方法である。
そして、この試験を元に、下記式を用いて、界面せん断強度（τ）が算出される。
【００７６】
【数１】
2018053087.tif 000002
【００７７】
式中、τは界面せん断強度を表し、Ｆは引抜荷重を表し、ｄは単繊維の繊維径を表し、Ｌはドロップレット長を表す。
算出された界面せん断強度（τ）の値が大きいほど、炭素繊維と特定樹脂との密着性が高いことを示し、この値が大きな炭素繊維及び特定樹脂の組み合わせを選択することにより、より高い曲げ弾性率を有する樹脂成形体が形成される、といった指標ともなる。
【００７８】
ポリアミドとしては、ジカルボン酸とジアミンとを共縮重合したもの、ラクタムを開環重縮合したもの、が挙げられる。
ジカルボン酸としては、シュウ酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、アゼライン酸、フタル酸、等が挙げられ、中でも、アジピン酸、テレフタル酸が好ましい。
ジアミンとしては、エチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ノナンジアミン、デカメチレンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−キシレンジアミン等が挙げられ、中でも、ヘキサメチレンジアミンが好ましい。
ラクタムとしては、ε−カプロラクタム、ウンデカンラクタム、ラウリルラクタム等が挙げられ、中でも、ε−カプロラクタムが好ましい。
【００７９】
ポリアミドとしては、炭素繊維との親和性（接着性）の点、樹脂成形体の成形性の点から、ε−カプロラクタムを開環重縮合したポリアミド（ＰＡ６）、６．６ナイロン、６．１０ナイロン、１〜１２ナイロン、芳香族ナイロンで知られるＭＸＤ，ＨＴ−１ｍ、６−Ｔナイロン、ポリアミノトリアゾール、ポリベンツイミダゾール、ポリオキサジアゾール、ポリアミドイミド、ピペラジン系ポリイミドであることが好ましく、中でも、６．６ナイロンが好ましい。
【００８０】
特定樹脂の分子量は、特に限定されず、樹脂組成物中に併存する熱可塑性樹脂よりも熱溶融し易ければよい。例えば、特定樹脂がポリアミドであれば、その重量平均分子量は、１万以上３０万以下の範囲が好ましく、１万以上１０万以下の範囲がより好ましい。
また、特定樹脂のガラス転移温度又は溶融温度（融点）は、上記分子量と同様、特に限定されず、樹脂組成物中に併存する熱可塑性樹脂よりも熱溶融し易ければよい。例えば、特定樹脂がポリアミドであれば、その融点（Ｔｍ）は、１００℃以上４００℃以下の範囲が好ましく、１５０℃以上３５０℃以下の範囲がより好ましい。
【００８１】
特定樹脂の含有量は、高温での曲げ弾性率の更なる向上の点から、熱可塑性樹脂１００質量部に対し０．１質量部以上１００質量部以下であること好ましく、３０質量部以上９０質量部以下であることがより好ましく、４０質量部以上８０質量部以下であることが更に好ましい。
特定樹脂の含有量が上記の範囲であることで、炭素繊維との親和性が高まり、曲げ弾性率の向上が図られる。
【００８２】
特定樹脂の含有量は、炭素繊維との親和性を効果的に発現させる点から、前述した炭素繊維の含有量と比例させることが好ましい。
炭素繊維の質量に対する特定樹脂の含有量としては、１質量％以上２００質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上１５０質量％以下であることがより好ましく、１２質量％以上１２０質量％以下であることが更に好ましい。
炭素繊維の質量に対する特定樹脂の含有量が、１質量％以上であると炭素繊維と特定樹脂との親和性が高まり易くなり、２００質量％以下であると樹脂流動性が向上する。
【００８３】
−相溶化剤−
相溶化剤は、熱可塑性樹脂とポリアミドとの親和性を高める樹脂である。
相溶化剤としては、熱可塑性樹脂に応じて決定すればよい。
相溶化剤としては、熱可塑性樹脂と同じ構造を有し、且つ、分子内の一部にポリアミドと親和性を有する部位を含むものが好ましい。
【００８４】
例えば、熱可塑性樹脂としてポリオレフィンを用いる場合、相溶化剤としては、修飾ポリオレフィンを用いればよい。
ここで、熱可塑性樹脂がポリプロピレン（ＰＰ）であれば修飾ポリオレフィンとしては修飾ポリプロピレン（ＰＰ）が好ましく、同様に、熱可塑性樹脂がエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）であれば修飾ポリオレフィンとしては修飾エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）が好ましい。
【００８５】
修飾ポリオレフィンとしては、カルボキシ基、カルボン酸無水物残基、カルボン酸エステル残基、イミノ基、アミノ基、エポキシ基等を含む修飾部位が導入されたポリオレフィンが挙げられる。
ポリオレフィンに導入される修飾部位としては、ポリオレフィンと特定樹脂との親和性の更なる向上の点、成形加工時の上限温度の点から、カルボン酸無水物残基を含むことが好ましく、特に、無水マレイン酸残基を含むことが好ましい。
【００８６】
修飾ポリオレフィンは、上述した修飾部位を含む化合物をポリオレフィンに反応させて直接化学結合する方法や、上述した修飾部位を含む化合物を用いてグラフト鎖を形成し、このグラフト鎖をポリオレフィンに結合させる方法などがある。
上述した修飾部位を含む化合物としては、無水マレイン酸、無水フマル酸、無水クエン酸、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、グリシジル（メタ）アクリレート、グリシジルビニルベンゾエート、Ｎ−〔４−（２，３−エポキシプロポキシ）−３，５−ジメチルベンジル〕アクリルアミド、アルキル（メタ）アクリレート、及びこれらの誘導体が挙げられる。
なお、上記の中でも、不飽和カルボン酸である無水マレイン酸をポリオレフィンと反応させてなる修飾ポリオレフィンが好ましい。
【００８７】
修飾ポリオレフィンとして具体的には、無水マレイン酸修飾ポリプロピレン、無水マレイン酸修飾ポリエチレン、無水マレイン酸修飾エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、これらの付加体又は共重合等の酸修飾ポリオレフィンが挙げられる。
【００８８】
修飾ポリオレフィンとしては、市販品を用いてもよい。
修飾プロピレンとしては、三洋化成工業（株）製のユーメックス（登録商標）シリーズ（１００ＴＳ、１１０ＴＳ、１００１、１０１０）等が挙げられる。
修飾ポリエチレンとしては、三洋化成工業（株）製のユーメックス（登録商標）シリーズ（２０００）、三菱化学（株）製のモディック（登録商標）シリーズ等が挙げられる。
修飾エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）としては、三菱化学（株）のモディック（登録商標）シリーズ等が挙げられる。
【００８９】
なお、相溶化剤の分子量は、特に限定されないが、加工性の点から、０．５万以上１０万以下の範囲が好ましく、０．５万以上８万以下の範囲がより好ましい。
【００９０】
相溶化剤の含有量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し１質量部以上５０質量部以下であること好ましく、２質量部以上４０質量部以下であることがより好ましく、５質量部以上３０質量部以下であることが更に好ましい。
相溶化剤の含有量は、特定樹脂１００質量部に対し１質量部以上１００質量部以下であるであること好ましく、５質量部以上７０質量部以下であることがより好ましく、１０質量部以上５０質量部以下であることが更に好ましい。
相溶化剤の含有量が上記の範囲であることで、熱可塑性樹脂とポリアミドとの親和性が高められ、曲げ弾性率の向上が図られる。
【００９１】
相溶化剤の含有量は、熱可塑性樹脂とポリアミドとの親和性を高める点から、ポリアミドの含有量と比例させる（炭素繊維の含有量に間接的に比例させる）ことが好ましい。
炭素繊維の質量に対する相溶化剤の含有量としては、１質量％以上１００質量％以下であることが好ましく、５質量％以上７０質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以上５０質量％以下であることが更に好ましい。
炭素繊維の質量に対する相溶化剤の含有量が、１質量％以上であると炭素繊維とポリアミドとの親和性が得られ易く、１００質量％以下であると変色や劣化の原因となる未反応官能基の残存が抑制される。
【００９２】
−その他の成分−
本実施形態に係る樹脂組成物は、上記各成分の他、その他の成分を含んでもよい。
その他の成分としては、例えば、難燃剤、難燃助剤、加熱された際の垂れ（ドリップ）防止剤、可塑剤、酸化防止剤、離型剤、耐光剤、耐候剤、着色剤、顔料、改質剤、帯電防止剤、加水分解防止剤、充填剤、炭素繊維以外の補強剤（マイカ、ガラスフレーク、ミルドガラス、ガラスビーズ、結晶性シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド等）等の周知の添加剤が挙げられる。
その他の成分は、例えば、熱可塑性樹脂１００質量部に対し０質量部以上１０質量部以下がよく、０質量部以上５質量部以下がより好ましい。ここで、「０質量部」とはその他の成分を含まない形態を意味する。
【００９３】
（樹脂組成物の製造方法）
本実施形態に係る樹脂組成物は、上記各成分を溶融混練することにより製造される。
ここで、溶融混練の手段としては公知の手段が用いられ、例えば、二軸押出し機、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機、コニーダ等が挙げられる。
溶融混練の際の温度（シリンダ温度）としては、樹脂組成物を構成する樹脂成分の融点等に応じて、決定すればよい。
【００９４】
特に、本実施形態に係る樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と、炭素繊維と、粘土鉱物と、特定樹脂（アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂）と、相溶化剤と、を溶融混練する工程を含む製造方法により得られることが好ましい。熱可塑性樹脂と、炭素繊維と、粘土鉱物と、特定樹脂と、相溶化剤と、を一括して溶融混練すると、炭素繊維の周囲にポリアミドによる被覆層が薄く且つ均一に近い状態で形成され易くなり、曲げ弾性率が高まる。
ここで、粘土鉱物の樹脂組成物の分散性を高め、曲げ弾性率の更なる向上の点から、粘土鉱物は予め特定樹脂に配合された状態で、他の成分と混練してもよい。つまり、粘土鉱物が配合された特定樹脂を用いて樹脂組成物を製造してもよい。
【００９５】
［樹脂成形体］
本実施形態に係る樹脂成形体は、熱可塑性樹脂と、炭素繊維と、粘土鉱物と、特定樹脂（アミド結合及びイミド結合の少なくとも一方を含む樹脂）と、相溶化剤と、を含む。つまり、本実施形態に係る樹脂成形体は、本実施形態に係る樹脂組成物と同じ組成で構成されている。
【００９６】
なお、本実施形態に係る樹脂成形体は、本実施形態に係る樹脂組成物を調製しておき、この樹脂組成物を成形して得られたものであってもよいし、炭素繊維以外の成分を含む組成物を調製し、成形時に、かかる組成物と炭素繊維とを混合して得られたものであってもよい。
成形方法は、例えば、射出成形、押し出し成形、ブロー成形、熱プレス成形、カレンダ成形、コーティング成形、キャスト成形、ディッピング成形、真空成形、トランスファ成形などを適用してよい。
【００９７】
本実施形態に係る樹脂成形体の成形方法は、形状の自由度が高い点で、射出成形が好ましい。
射出成形のシリンダ温度は、例えば１８０℃以上３００℃以下であり、好ましくは２００℃以上２８０℃以下である。射出成形の金型温度は、例えば３０℃以上１００℃以下であり、３０℃以上６０℃以下がより好ましい。
射出成形は、例えば、日精樹脂工業製ＮＥＸ１５０、日精樹脂工業製ＮＥＸ３００、住友機械製ＳＥ５０Ｄ等の市販の装置を用いて行ってもよい。
【００９８】
本実施形態に係る樹脂成形体は、電子・電気機器、事務機器、家電製品、自動車内装材、容器などの用途に好適に用いられる。より具体的には、電子・電気機器や家電製品の筐体；電子・電気機器や家電製品の各種部品；自動車の内装部品；ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等の収納ケース；食器；飲料ボトル；食品トレイ；ラップ材；フィルム；シート；などである。
特に、本実施形態に係る樹脂成形体は、強化繊維として炭素繊維を適用しているため、より機械的強度に優れた樹脂成形体となることから、金属部品への代替用途に好適となる。
【実施例】
【００９９】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【０１００】
［実施例１〜７、比較例１〜４］
表１〜表２に従った成分（表中の数値は部数を示す）を、２軸混練装置（東芝機械製、ＴＥＭ５８ＳＳ）にて、表１〜表２に示す溶融混練温度（シリンダ温度）で混練し、樹脂組成物のペレットを得た。
得られたペレットを、射出成形機（日精樹脂工業製、ＮＥＸ１５０）にて、表１〜表２に示す射出成形温度（シリンダ温度）、金型温度５０℃で、ＩＳＯ多目的ダンベル試験片（ＩＳＯ５２７引張試験、ＩＳＯ１７８曲げ試験に対応）（試験部厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍ）と、Ｄ２試験片（長さ６０ｍｍ、幅６０ｍｍ、厚み２ｍｍ）と、を成形した。
【０１０１】
［評価］
得られた２種の試験片を用いて、以下のような評価を行った。
評価結果を表１〜表２に示す。
【０１０２】
−曲げ弾性率−
得られたＩＳＯ多目的ダンベル試験片について、万能試験装置（島津製作所社製、オートグラフＡＧ−Ｘｐｌｕｓ）を用いて、１００℃の環境下でＩＳＯ１７８に準拠する方法で、曲げ弾性率を測定した。
【０１０３】
−粘土鉱物の単層分散の確認−
得られたＩＳＯ多目的ダンベル試験片を用いて、既述の方法に従って、粘土鉱物が単層で分散しているかを確認した。なお、表１〜２において、「単層」とは少なくとも一部の粘土鉱物が単層で分散されていたことを示している。
【０１０４】
−被覆層の有無−
得られたＤ２試験片を用いて、既述の方法に従って、特定樹脂によるによる被覆層の有無を確認した。
【０１０５】
【表１】
2018053087.tif 000003
【０１０６】
【表２】
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【０１０７】
表１〜表２において、ＰＡ６（ナイロン６）の欄で示す括弧で示す値は、Ｍ１０３０ＤＨ（ナノコンポジットナイロンＭ１０３０ＤＨ）に含まれるＰＡ６の部数を示している。また、Ｍ１０３０ＤＨの欄の括弧内で示す２つの数値は、右側が層状珪酸塩の部数、左側がＰＡ６の部数を示している。
【０１０８】
なお、表１〜表２の材料種の詳細は、以下の通りである。
−熱可塑性樹脂−
・ポリプロピレン（ノバテック（登録商標）ＰＰ  ＭＡ３、日本ポリプロ（株）製）、ＳＰ値：９．３
−強化繊維−
・炭素繊維（表面処理有、トレカ（登録商標）糸Ｔ３００、東レ（株）製）
−脂肪族ＰＡ（脂肪族ポリアミド）−
・ＰＡ６（ナイロン６、ザイテル（登録商標）７３３１Ｊ、Ｄｕｐｏｎｔ社製）、ＳＰ値：１３．６
・ＰＡ６６（ナイロン６６、１０１Ｌ、Ｄｕｐｏｎｔ社製）、ＳＰ値：１１．６
−充填剤−
・Ｍ１０３０ＤＨ（ナノコンポジットナイロンＭ１０３０ＤＨ、ユニチカ社製：層状珪酸塩（層状珪酸塩が分散されたナイロン６（ＰＡ６）、層状珪酸塩含有量＝５質量％）
・カオリン（Ｓａｔｉｎｔｏｎｅ  Ｎｏ．５：竹原化学工業社製）
−相溶化剤−
・無水マレイン酸修飾ポリプロピレン（ユーメックス（登録商標）１１０ＴＳ、三洋化成工業（株）製
・無水マレイン酸修飾ポリエチレン（モディックＭ１４２、三菱化学（株）製）
【０１０９】
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、曲げ弾性率に優れた樹脂成形体が得られることがわかる。
また、本実施例では、比較例に比べ、引張り弾性率にも優れた樹脂成形体が得られることがわかる。
【０１１０】
なお、各実施例で作製した成形体を既述方法により分析したところ、被覆層と熱可塑性樹脂との間に、使用した相溶化剤の層（無水マレイン酸修飾ポリプロピレンの層）が介在していること（被覆層の表面に相溶化剤の層が形成されていること）が確認された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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