(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート樹脂の溶融樹脂浴中に、炭素繊維の長繊維束を連続的に走行させると共に、該溶融樹脂浴中にて、該長繊維束を含浸ロールで帯状に拡幅させることにより、該長繊維束に樹脂を含浸させ、樹脂含浸長繊維束を該溶融樹脂浴から引き取ることで炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料を製造するに当たり、下記（１）〜（４）の条件を満たすことを特徴とする炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の製造方法。
（１）  該炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の炭素繊維含有量が５〜４０質量％である。
（２）  該溶融樹脂温度が２９０〜３４０℃である。
（３）  該含浸ロールの直径をａ（ｍｍ）、該長繊維束の幅をｂ（ｍｍ）としたとき、該含浸ロールと該長繊維束との接触面積が０．６πａｂ〜１．４πａｂである。
（４）  該樹脂含浸長繊維束の引き取り速度が１〜１２ｋｇ／ｈｒである。
【請求項２】
請求項１において、２個以上の前記含浸ロールが、そのロール軸方向が前記長繊維束の走行方向と交叉する方向となるように並列して設けられており、隣接する該含浸ロール同士の間隔が該含浸ロールの直径ａ（ｍｍ）以下であることを特徴とする炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記炭素繊維の長繊維束を、予め１００〜３００℃に予熱した後、前記溶融樹脂浴中に導入することを特徴とする炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項の炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の製造方法で製造された炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料を切断して炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合ペレットを得る炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合ペレットの製造方法。
【請求項５】
請求項４において、前記炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の切断長さが４〜１０ｍｍであることを特徴とする炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合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、炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料及び炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合ペレットの製造方法に係り、特に、プルトリュージョン法により、高品質の炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料及び炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合ペレットを歩留りよく効率的に製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネート樹脂は、機械的強度、耐熱性、透明性、寸法安定性等に優れた樹脂として、多くの分野で幅広く用いられている。中でも、近年の情報産業の発達により、電気電子機器の筐体として用いられるケースが非常に増えてきている。
このような用途においては、機器内で発生する電磁波を外部に漏らさないために、また、外部からの電磁波の侵入による誤作動を防止するために、電磁波シールド性が重要であるが、ポリカーボネート樹脂に限らず、樹脂材料自体は一般に絶縁性であり、電磁波シールド性は全くない。このため、電磁波シールド性を付与するために導電性物質を配合する必要がある。導電性物質としては、カーボンブラックや炭素繊維、金属繊維等多種に及ぶが、特に、炭素長繊維は高い電磁波シールド性を付与すると共に、補強効果にも優れることが知られている。
【０００３】
従来、長繊維／樹脂複合ペレットを連続的に製造する方法としては、電線被覆法、プルトリュージョン法（例えば、特許文献１，２）、ダイレクトロービング法が知られている。
【０００４】
以下に図９（ａ）〜（ｃ）を参照して、これらの方法について説明する。
図９（ａ）〜（ｃ）において、１は押出機、２はホッパー、３はスクリュー、４はクロスヘッドダイ、４Ａはダイ、５は水槽、６は引き取りロール、７はカッター、８はメッシュコンベア、９は押出機１のベント口である。
いずれの方法でも樹脂ペレット１１が押出機１のホッパー２から投入され、スクリュー３で溶融混練された後、長繊維束（ロービング）１２と共にクロスヘッドダイ４又はダイ４Ａから押し出される。
【０００５】
電線被覆法では、図９（ａ）に示す通り、長繊維束（ロービング）１２をクロスヘッドダイ４に送り出し、スクリュー３からの溶融樹脂により長繊維束１２を被覆して、樹脂被覆長繊維束１３を得、これを水槽５で冷却した後カッター７で切断して長繊維／樹脂複合ペレット１３Ａを得る。
【０００６】
プルトリュージョン法では、図９（ｂ）に示す通り、長繊維束（ロービング）１２をクロスヘッドダイ４の上方から送り出し、クロスヘッドダイ４内に設けられた図示しない含浸ロールで長繊維束を帯状に拡幅させてほぐすことにより、溶融樹脂を長繊維束内の繊維間に含浸させて、樹脂含浸長繊維束１４を得、これを水槽５で冷却した後カッター７で切断して長繊維／樹脂複合ペレット１４Ａを得る。
【０００７】
ダイレクトロービング法では、図９（ｃ）に示す通り、長繊維束（ロービング）１２を直接押出機１のベント口９から導入して樹脂複合長繊維１５を得、これをメッシュコンベア８上で水冷した後カッター７で切断して長繊維／樹脂複合ペレット１５Ａを得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１−１６６１２号公報
【特許文献２】特開平５−１６９４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の長繊維／樹脂複合ペレットの製造方法のうち、ダイレクトロービング法では、長繊維束をベント口から押出機に直接供給するため、押出機内で繊維が折れてしまい、繊維長を十分に生かした長繊維／樹脂複合ペレットを製造することができない。
繊維長の短い複合ペレットでは、電磁波シールド性も補強効果も不十分なものとなるため、ペレット中の繊維長を長く残すことが重要である。
【００１０】
ペレット中の繊維長を長く残すことができる点において、電線被覆法やプルトリュージョン法が好ましいが、電線被覆法では、長繊維束の周囲を樹脂で被覆するのみであるため、得られたペレットから繊維が抜け落ち易い。
【００１１】
ペレットから繊維が抜け落ち難い点において、長繊維束の繊維間に樹脂を含浸させるプルトリュージョン法が好ましいが、プルトリュージョン法により炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合ペレットを製造しようとすると、樹脂の含浸中に繊維切れが発生し易いという問題がある。
これは、ポリカーボネート樹脂は粘度が高いために、溶融樹脂の含浸浴内で長繊維束に大きな張力がかかることによるためである。ポリカーボネート樹脂の溶融温度を上げることにより粘度を下げ、繊維切れを防止することはできるが、この場合には、ポリカーボネート樹脂の熱劣化でポリカーボネート樹脂本来の良物性が損なわれる。
また、ポリカーボネート樹脂等の非晶性樹脂は、ナイロン等の結晶性樹脂に比べて炭素繊維に対する密着性が悪いために、樹脂を含浸させるプルトリュージョン法によるものであっても、得られたペレットから繊維が抜け落ち易いという問題もあった。
繊維切れは、生産性を大きく損なう要因となり、また、ペレットからの繊維の抜け落ちは、製品の歩留りと品質の面で問題となる。このようなことから、炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合ペレットの製造にプルトリュージョン法は実用化されていないのが現状である。
【００１２】
本発明は、プルトリュージョン法により、高品質の炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料及び炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合ペレットを歩留りよく効率的に製造する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、プルトリュージョン法における溶融樹脂温度、その他の製造条件を適切に制御することにより、繊維切れやペレットからの繊維の抜け落ちを防止することができることを見出した。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
【００１４】
［１］  ポリカーボネート樹脂の溶融樹脂浴中に、炭素繊維の長繊維束を連続的に走行させると共に、該溶融樹脂浴中にて、該長繊維束を含浸ロールで帯状に拡幅させることにより、該長繊維束に樹脂を含浸させ、樹脂含浸長繊維束を該溶融樹脂浴から引き取ることで炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料を製造するに当たり、下記（１）〜（４）の条件を満たすことを特徴とする炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の製造方法。
（１）  該炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の炭素繊維含有量が５〜４０質量％である。
（２）  該溶融樹脂温度が２９０〜３４０℃である。
（３）  該含浸ロールの直径をａ（ｍｍ）、該長繊維束の幅をｂ（ｍｍ）としたとき、該含浸ロールと該長繊維束との接触面積が０．６πａｂ〜１．４πａｂである。
（４）  該樹脂含浸長繊維束の引き取り速度が１〜１２ｋｇ／ｈｒである。
【００１５】
［２］  ［１］において、２個以上の前記含浸ロールが、そのロール軸方向が前記長繊維束の走行方向と交叉する方向となるように並列して設けられており、隣接する該含浸ロール同士の間隔が該含浸ロールの直径ａ（ｍｍ）以下であることを特徴とする炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の製造方法。
【００１６】
［３］  ［１］又は［２］において、前記炭素繊維の長繊維束を、予め１００〜３００℃に予熱した後、前記溶融樹脂浴中に導入することを特徴とする炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の製造方法。
【００１７】
［４］  ［１］ないし［３］のいずれかの炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の製造方法で製造された炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料を切断して炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合ペレットを得る炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合ペレットの製造方法。
【００１８】
［５］  ［４］において、前記炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の切断長さが４〜１０ｍｍであることを特徴とする炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合ペレットの製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、プルトリュージョン法により、高品質の炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料及び炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合ペレットを歩留りよく効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施に好適なＣＦ／ＰＣペレットの製造装置の一例を示す模式的な平面図である。
【図２】（ａ）図は、図１のＣＦ／ＰＣペレットの製造装置の樹脂含浸セル及び予熱セル部分の模式的な断面図であり、（ｂ）図は含浸ロールと案内ロールの配置を示す模式図である。
【図３】本発明の実施に好適なＣＦ／ＰＣペレットの製造装置の別の例を示す図であって、（ａ）図は、樹脂含浸セル及び予熱セル部分の模式的な断面図であり、（ｂ）図は含浸ロールと案内ロールの配置を示す模式図である。
【図４】含浸ロールの配置例を示す図であり、（ａ）図は正面図、（ｂ）図及び（ｃ）図は側面図である。
【図５】含浸ロールの配置例を示す図であり、（ａ）図は正面図、（ｂ）図及び（ｃ）図は側面図である。
【図６】比較例３で採用した含浸ロールの配置を示す図であり、（ａ）図は正面図、（ｂ）図は側面図である。
【図７】実施例１〜５、比較例１，２，５で採用した含浸ロールの配置を示す図であり、（ａ）図は正面図、（ｂ）図は側面図である。
【図８】比較例４で採用した含浸ロールの配置を示す図であり、（ａ）図は正面図、（ｂ）図は側面図である。
【図９】従来の長繊維／樹脂複合ペレットの製造方法を示す模式図であり、（ａ）図は電線被覆法を、（ｂ）図はプルトリュージョン法を、（ｃ）図はダイレクトロービング法をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
本発明の炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料（以下「ＣＦ／ＰＣ材料」と称し、本発明の方法により製造されたＣＦ／ＰＣ材料を「本発明のＣＦ／ＰＣ材料」と称す場合がある。）の製造方法は、プルトリュージョン法に従って、ポリカーボネート樹脂の溶融樹脂浴中に、炭素繊維の長繊維束を連続的に走行させると共に、該溶融樹脂浴中にて、該長繊維束を含浸ロールで帯状に拡幅させることにより、該長繊維束に樹脂を含浸させ、樹脂含浸長繊維束を該溶融樹脂浴から引き取ることでＣＦ／ＰＣ材料を製造するに当たり、下記（１）〜（４）の条件を満たすように条件設定を行うことを特徴とするものであり、本発明の炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合ペレット（以下「ＣＦ／ＰＣペレット」と称し、本発明の方法により製造されたＣＦ／ＰＣペレットを「本発明のＣＦ／ＰＣペレット」と称す場合がある。）の製造方法は、このようにして得られたＣＦ／ＰＣ材料を切断してペレット化することを特徴とする。
（１）  該炭素長繊維／ポリカーボネート樹脂複合材料の炭素繊維含有量が５〜４０質量％である。
（２）  該溶融樹脂温度が２９０〜３４０℃である。
（３）  該含浸ロールの直径をａ（ｍｍ）、該長繊維束の幅をｂ（ｍｍ）としたとき、該含浸ロールと該長繊維束との接触面積が０．６πａｂ〜１．４πａｂである。
（４）  該樹脂含浸長繊維束の引き取り速度が１〜１２ｋｇ／ｈｒである。
なお、本発明において、ポリカーボネート樹脂の溶融樹脂とは、ポリカーボネート樹脂のみからなるものであってもよく、ポリカーボネート樹脂とその他の成分とを含むポリカーボネート樹脂組成物からなるものであってもよい。この溶融樹脂については、「本発明の含浸樹脂」として後述する。
【００２３】
［プルトリュージョン法］
まず、図１〜３を参照して、本発明におけるプルトリュージョン法によるＣＦ／ＰＣ材料及びＣＦ／ＰＣペレットの製造方法を説明する。
図１は、本発明の実施に好適なＣＦ／ＰＣペレットの製造装置の一例を示す模試的な平面図であり、図２（ａ）は図１の装置の要部を示す模式的な断面図（図１の矢印II方向から見た樹脂含浸セル及び予熱セル部分の縦断面図）、図２（ｂ）は、含浸ロールと案内ロールの配置を示す模式図であり、図２（ａ）の矢印Ｂ方向から見た図に該当する。図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ図２（ａ），（ｂ）に対応する別態様を示す。
【００２４】
図１，２において、２０は押出機（通常、２軸押出機が使用される）であり、基端側に樹脂投入用のホッパー２１を有し、先端２０Ａ側は、樹脂含浸セル２２の下部に接続され、押出機２０からの溶融樹脂１０が樹脂含浸セル２２内に押し出される。樹脂含浸セル２２の上流側には、炭素繊維の長繊維束（以下、「ＣＦロービング」と称す場合がある。）３１を予熱するための予熱セル２３が設けられている。２４は賦形ダイであり、この賦形ダイ２４を通過する過程で、溶融樹脂１０を含浸したＣＦロービング３１が所定の断面形状に成形される。２５は水槽、２６はペレタイザーであり、内部に引き取りロールとカッターが設けられている。
【００２５】
ＣＦロービング巻回体３０から連続的に繰り出されたＣＦロービング３１は、予熱セル２３で図示しないヒーターにより所定温度に予熱された後、樹脂含浸セル２２内を通過する間に、含浸ロール４１〜４４により帯状に拡幅されることで、炭素繊維間に溶融樹脂が侵入して含浸される。
賦形ダイ２４を経てペレタイザー２６内の引き取りロールにより引き出された樹脂含浸ＣＦロービング３２は水槽２５で冷却され、水槽２５からのＣＦ／ＰＣ材料３３は、ペレタイザー２６内のカッターで所定の長さに切断されてＣＦ／ＰＣペレット３４となる。
【００２６】
図２に示すように、樹脂含浸セル２２内には、ＣＦロービング３１の走行方向を水平方向から鉛直下方向に変更する入口側案内ロール４０Ａと、鉛直下方向から水平方向に変更する出口側案内ロール４０Ｂとが設けられ、この案内ロール４０Ａ，４０Ｂとの間に４本の含浸ロール４１，４２，４３，４４が設けられている。案内ロール４０Ａ，４０Ｂ及び含浸ロール４１〜４４は、そのロール軸方向がＣＦロービング３１の走行方向と直交するように並設されている。
【００２７】
案内ロール４０Ａは、樹脂含浸セル２２内の溶融樹脂１０の液面Ｌの上方に設けられており、案内ロール４０Ｂは、溶融樹脂１０内の賦形ダイ２４の樹脂含浸ＣＦロービング３２の出口と等高さ位置に設けられている。
【００２８】
図２において、含浸ロール４１〜４４の直径ａはすべて等しく、案内ロール４０Ａ，４０Ｂの直径は、含浸ロール４１〜４４の直径より若干小さいが、含浸ロール４１〜４４の直径と等しくてもよく、大きくてもよい。
【００２９】
また、図２において、含浸ロール４１〜４４は、溶融樹脂１０内に等間隔で設けられており、隣接する含浸ロール同士の間隔ｃは、含浸ロールの直径ａの４倍以下、即ち４ａ以下である。また、案内ロール４０Ａは、最も上位の含浸ロール４１よりも含浸ロールの直径ａの４倍よりも大きく離隔した位置に設けられ、案内ロール４０Ｂは、最も下位の含浸ロール４４よりも含浸ロールの直径ａの４倍よりも大きく離隔した位置に設けられている。
【００３０】
上記の通り、このＣＦ／ＰＣペレットの製造装置では、ＣＦロービング巻回体３０から繰り出されるＣＦロービング３１が予熱セル２３で１００〜３００℃程度に予熱された後、樹脂含浸セル２２内に入り、案内ロール４０Ａで鉛直下方に向かい、溶融樹脂１０内で含浸ロール４１〜４４に接触して帯状に拡幅される。拡幅されて繊維がほぐされたＣＦロービング３１の炭素繊維間に溶融樹脂１０が含浸され、樹脂含浸ＣＦロービング３２は案内ロール４０Ｂを介して、賦形ダイ２４で賦形され、ペレタイザー２６内の引き取りロールにより引き取られる。この樹脂含浸ＣＦロービング３２が水槽２５で冷却されて得られたＣＦ／ＰＣ材料３３がペレタイザー２６内のカッターで切断されることにより、ＣＦ／ＰＣペレット３４が得られる。
【００３１】
なお、図１，２は、本発明の実施に好適なＣＦ／ＰＣペレットの製造装置の一例を示すものであって、本発明で用いるＣＦ／ＰＣペレットの製造装置は、何ら図１，２に示されるものに限定されない。
例えば、図１，２において、予熱セル２３及び樹脂含浸セル２２は、予熱セル２３内のＣＦロービング３１の走行方向が水平方向となり、樹脂含浸セル２２内のＣＦロービング３１の走行方向が鉛直方向となるように、断面Ｌ字型に設けられているが、図３に示されるように、予熱セル２３Ａと樹脂含浸セル２２は、共にＣＦロービングの走行方向が鉛直方向となるように断面Ｉ字型に連続して設けられていてもよい。この場合、図２に示される入口側案内ロール４０Ａは省略することができる。
【００３２】
図３に示すＣＦ／ＰＣペレットの製造装置は、予熱セル２３Ａと樹脂含浸セル２２が連続した筒状に設けられ、入口側案内ロール４０Ａが設けられていないこと以外は図２に示すものと同様に構成されており、賦形ダイ２４以降の水槽２５、ペレタイザー２６等の構成は図１に示すものと同様であり、上記と同様にＣＦ／ＰＣペレットの製造が行われる。
【００３３】
本発明においては、このようなＣＦ／ＰＣ材料及びＣＦ／ＰＣペレットの製造に当たり、前述の（１）〜（４）の条件を満たすように、条件設定を行う。
【００３４】
＜ＣＦ／ＰＣ材料の炭素繊維含有量＞
本発明において、ＣＦ／ＰＣ材料の炭素繊維含有量は５〜４０質量％、好ましくは１０〜３０質量％、より好ましくは１５〜２５質量％とする。
ＣＦ／ＰＣ材料の炭素繊維含有量が上記上限よりも多いと、ＣＦ／ＰＣ材料及びＣＦ／ＰＣペレット、更にはこれらを成形して得られる成形品の成形性が劣るものとなる。また、相対的に樹脂量が少なくなって、繊維の抜け落ちが問題となるおそれがある。
ＣＦ／ＰＣ材料の炭素繊維含有量が上記下限よりも少ないと、十分な電磁波シールド性が得られない。
【００３５】
＜溶融樹脂温度＞
本発明において、溶融樹脂温度（図１，２及び図３において、樹脂含浸セル２２内の溶融樹脂１０の温度）は、２９０〜３４０℃、好ましくは３００〜３３０℃、より好ましくは３１０〜３３０℃とする。
溶融樹脂温度が上記下限よりも低いと、溶融したポリカーボネート樹脂の粘度が高いために、繊維切れが起こり易くなる。溶融樹脂温度が上記上限よりも高いと、繊維切れの問題はないが、ポリカーボネート樹脂の熱劣化でポリカーボネート樹脂本来の物性が損なわれる。なお、このポリカーボネート樹脂の熱劣化は、ポリカーボネート樹脂の分子量の低下の度合で把握することができる。
【００３６】
＜含浸ロールとＣＦロービングとの接触面積＞
本発明においては、含浸ロールとＣＦロービングとの接触面積を、含浸ロールの直径ａ（ｍｍ）、ＣＦロービングの幅ｂ（ｍｍ）に対して、０．６πａｂ〜１．４πａｂとなるようにする。ここで、πは円周率３．１４である。
【００３７】
この接触面積について、図２〜５を参照して説明する。
直径ａ（ｍｍ）の含浸ロール４１〜４４に対して、ＣＦロービング３１は、幅ｂ（ｍｍ）で含浸ロール４１〜４４に接触している。本発明において、含浸ロールとＣＦロービングとの接触面積とはこれらすべての含浸ロール４１〜４４に対してＣＦロービング３１が接触している面積の合計である。
案内ロール４０Ａ，４０ＢとＣＦロービング３１との接触面積は含まれない。
【００３８】
ここで、含浸ロールとは、ＣＦロービング３１に溶融樹脂１０を含浸させるために、溶融樹脂１０内に設けられているものであり、通常、２以上のロールが溶融樹脂１０内で、隣接する含浸ロール間の間隔ｃが、含浸ロールの直径ａの４倍以下（即ち４ａ以下）、好ましくは直径ａの３倍以下（即ち３ａ以下）で、ＣＦロービング３１の厚さ以上となるように設けられる。従って、溶融樹脂１０内に設けられていても、図２，３の案内ロール４０Ｂのように、隣接するロールとの間隔が、含浸ロールの直径ａの４倍よりも大きく離隔して設けられたロールは含浸ロールには含まれない。
【００３９】
含浸ロールとＣＦロービングとの接触面積は、含浸ロールの直径、含浸ロールの本数、含浸ロール間の距離、含浸ロールの位置、含浸ロールと案内ロールとの距離などを適宜設計することにより変更することができる。
【００４０】
例えば、図４（ａ），（ｂ）に示すように、含浸ロール５１〜５３を比較的小さい間隔で並設した場合は、図５（ａ），（ｂ）に示すように比較的大きい間隔で並設した場合よりも１本の含浸ロール当たりのＣＦロービングとの接触面積が大きく、従って、合計の接触面積が大きくなる。図４（ｃ）、図５（ｃ）に示すように、間隔は同じであっても、平面投影方向の含浸ロール５１〜５３の位置が異なる場合は、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、この位置が同一の場合に比べて、接触面積が大きくなる。含浸ロールの上下に設ける案内ロールの位置についても同様のことが言える。
【００４１】
また、含浸ロールの直径を変えることで、接触面積を変更することができる。
なお、含浸ロールの数については２本以上であればよく、特に制限はないが、通常２〜６本、好ましくは２〜４本である。
また、含浸ロールの直径ａ（ｍｍ）についても、ＣＦロービングの幅ｂ（ｍｍ）や樹脂含浸セルの大きさ等に応じて適宜決定されるが、幅ｂが３〜２０ｍｍのＣＦロービングに対して、含浸ロールの直径ａは８〜１６ｍｍ、特に１０〜１４ｍｍとし、含浸ロールの直径ａがＣＦロービングの幅ｂの０．５〜４倍程度となるように設計することが好ましい。
なお、複数の含浸ロールの直径ａはすべて同じである必要はなく、異なっていてもよい。また、隣接する含浸ロールの間隔ｃもすべて同じである必要はなく、異なっていてもよい。
【００４２】
本発明においては、上記の通り設計される含浸ロールとＣＦロービングの接触面積が含浸ロールの直径ａ、ＣＦロービングの幅ｂに対して０．６πａｂ〜１．４πａｂの範囲となるようにする。
この接触面積が上記上限よりも大きいと、ＣＦロービングにかかる張力が大きくなって、繊維切れが問題となり、上記下限よりも小さいと、ＣＦロービングの炭素繊維間に溶融樹脂が十分に含浸しないために、得られたペレットからの繊維抜けが問題となる。この接触面積は好ましくは０．８πａｂ〜１．２πａｂであり、より好ましくは０．９πａｂ〜１．１πａｂである。
【００４３】
＜樹脂含浸ＣＦロービングの引き取り速度＞
本発明において、樹脂含浸ＣＦロービングの引き取り速度、即ち、図１において、賦形ダイ２４からペレタイザー２６内の引き取りロールにより引き取られる樹脂含浸ＣＦロービング３２の引き取り速度は、１〜１２ｋｇ／ｈｒ、好ましくは３〜１１ｋｇ／ｈｒ、より好ましくは５〜１０ｋｇ／ｈｒとする。
【００４４】
この引き取り速度が上記上限よりも大きいと、ＣＦロービングにかかる張力が大きすぎるために、繊維切れが起こり易くなる。引き取り速度は小さくても繊維切れや繊維抜けの面での問題はないが、生産性の面で好ましくない。
なお、引き取り速度は、より好ましくは、溶融樹脂温度との相関において、上記範囲内で、溶融樹脂温度が高い場合には若干速く、溶融樹脂温度が低い場合には若干遅く、適宜調節することが繊維切れ防止と生産性の面から好ましい。
【００４５】
［ＣＦ／ＰＣペレットの製造］
上記のプルトリュージョン法により得られたＣＦ／ＰＣ材料は、ペレタイザー２６で切断してＣＦ／ＰＣペレットとする。
本発明において、ＣＦ／ＰＣペレットの切断長さ、即ち、得られるＣＦ／ＰＣペレットの長さについては特に制限はないが、４〜１０ｍｍ、特に５〜８ｍｍであることが好ましい。このようにして得られるペレットには、この切断長さとほぼ同じ長さの繊維長のＣＦロービングが含まれる。切断長さが短か過ぎると、このペレット中のＣＦロービングの長さも短いものとなり、これを用いて得られる成形品の電磁波シールド性が低下する傾向となり、また繊維の抜け落ちが起こる場合がある。逆に切断長さが長過ぎると成形性が損なわれる。
なお、ＣＦ／ＰＣペレットの直径は、用いたＣＦ／ＰＣペレットの幅や樹脂含浸量などによって決められるが、通常２．５〜３．５ｍｍ程度である。
【００４６】
［ＣＦロービング］
次に、本発明において用いるＣＦロービング、即ち、炭素繊維の長繊維束について説明する。
【００４７】
ＣＦロービングを構成する炭素繊維は、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、石油・石油ピッチ系、レーヨン系、リグニン系など、何れの炭素繊維であってもよいが、特に、ＰＡＮを原料としたＰＡＮ系炭素繊維が、機械的特性に優れ、入手が容易である点において好ましい。
炭素繊維の繊維径（フィラメント１本当たりの直径）は、平均で５〜１０μｍであることが好ましい。ＣＦロービングは、このような炭素繊維の１０００〜５００００本（１〜５０ｋ）程度をポリウレタン系収束剤等の収束剤で収束させた繊維束であることが好ましい。
このようなＣＦロービングの幅ｂは通常３〜２０ｍｍ程度で、厚さは０．１〜１ｍｍ程度である。
【００４８】
なお、図１〜３において、ＣＦロービング巻回体を１つのみ用いてＣＦロービングを送り出しているが、炭素繊維含有量の多いＣＦ／ＰＣ材料を製造する場合には２個以上のＣＦロービング巻回体を用い、２本以上のＣＦロービングを平行して樹脂含浸セル内に走行させるようにしてもよい。
【００４９】
［含浸樹脂］
次に、本発明のＣＦ／ＰＣ材料及びそのＣＦ／ＰＣペレットを製造するための含浸樹脂（以下「本発明の含浸樹脂」と称す場合がある。）について説明する。この含浸樹脂は、ポリカーボネート樹脂を含むものであり、ポリカーボネート樹脂のみから構成されるものであってもよく、ポリカーボネート樹脂とポリカーボネート樹脂以外の他の熱可塑性樹脂や、エラストマー、電磁波シールド性のより一層の向上のためのカーボンブラック、カーボンナノチューブ、ＳＵＳ粉末等の無機導電性物質、更に特性改善のための各種の添加剤を含むポリカーボネート樹脂組成物であってもよい。
【００５０】
＜ポリカーボネート樹脂＞
本発明の含浸樹脂に用いるポリカーボネート樹脂としては、従来公知の任意のポリカーボネート樹脂を使用できる。ポリカーボネート樹脂としては、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、芳香族−脂肪族ポリカーボネート樹脂が挙げられるが、好ましくは、芳香族ポリカーボネート樹脂である。
【００５１】
芳香族ポリカーボネート樹脂は、芳香族ヒドロキシ化合物と、ホスゲン又は炭酸のジエステルとを反応させることによって得られる、分岐していてもよい芳香族ポリカーボネート重合体である。芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、ホスゲン法（界面重合法）、溶融法（エステル交換法）等の従来法によることができる。また、溶融法で製造され、末端基のＯＨ基量を調整して製造されたポリカーボネート樹脂であってもよい。
【００５２】
本発明に使用される芳香族ポリカーボネート樹脂の原料の一つである芳香族ジヒドロキシ化合物の代表的なものとして、例えば、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、４，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジヒドロキシビフェニル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ケトン等が挙げられる。
さらに、１，１，１−トリス（４−ヒドロキシルフェニル）エタン、１，３，５−トリス（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン等の分子中に３個以上のヒドロキシ基を有する多価フェノール等を分岐化剤として少量併用することもできる。
これらの芳香族ジヒドロキシ化合物のなかでも、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）が好ましい。これらの芳香族ジヒドロキシ化合物は、単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。
【００５３】
分岐した芳香族ポリカーボネート樹脂を得るには、フロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリス（４−ヒドロキシフェニル）ヘプテン−２、４，６−ジメチル−２，４，６−トリス（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン、２，６−ジメチル−２，４，６−トリス（４−ヒドロキシフェニル）ヘプテン−３、１，３，５−トリス（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン、１，１，１−トリス（４−ヒドロキシフェニル）エタンなどのポリヒドロキシ化合物、あるいは３，３−ビス（４−ヒドロキシアリール）オキシインドール（＝イサチンビスフェノール）、５−クロルイサチン、５，７−ジクロルイサチン、５−ブロムイサチンなどを前記芳香族ジヒドロキシ化合物の一部として用いればよく、その使用量は、該ヒドロキシ化合物に対して０．０１〜１０モル％であり、好ましくは０．１〜２モル％である。
【００５４】
エステル交換法による重合においては、ホスゲンの代わりに炭酸ジエステルがモノマーとして使用される。炭酸ジエステルの代表的な例としては、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート等に代表される置換ジアリールカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルカーボネート等に代表されるジアルキルカーボネートが挙げられる。これらの炭酸ジエステルは、単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。これらのなかでも、ジフェニルカーボネート、置換ジフェニルカーボネートが好ましい。
【００５５】
また、上記の炭酸ジエステルは、好ましくはその５０モル％以下、さらに好ましくは３０モル％以下の量を、ジカルボン酸又はジカルボン酸エステルで置換してもよい。代表的なジカルボン酸又はジカルボン酸エステルとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸ジフェニル、イソフタル酸ジフェニル等が挙げられる。このようなジカルボン酸又はジカルボン酸エステルで置換した場合には、ポリエステルカーボネートが得られる。
【００５６】
エステル交換法により芳香族ポリカーボネート樹脂を製造する際には、通常、触媒が使用される。触媒種に制限はないが、一般的にはアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物等の塩基性化合物が使用されるが、中でもアルカリ金属化合物及び／又はアルカリ土類金属化合物が特に好ましい。これらは、単独で使用してもよく、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。エステル交換法では、上記重合触媒をｐ−トルエンスルホン酸エステル等で失活させることが一般的である。
【００５７】
ポリカーボネート樹脂として好ましいものは、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンから誘導される芳香族ポリカーボネート樹脂又は２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とから誘導される芳香族ポリカーボネート共重合体が挙げられる。また、難燃性等を付与する目的で、シロキサン構造を有するポリマー又はオリゴマーを共重合させることができる。ポリカーボネート樹脂は、原料の異なる２種以上の重合体及び／又は共重合体の混合物であってもよく、分岐構造を０．５モル％まで有していてもよい。
【００５８】
芳香族ポリカーボネート樹脂等のポリカーボネート樹脂の末端ヒドロキシル基含有量は、熱安定性、加水分解安定性、色調等に大きな影響を及ぼす。実用的な物性を持たせるためには、ポリカーボネート樹脂の末端ヒドロキシル基含有量は、通常３０〜２０００ｐｐｍ、好ましくは１００〜１５００ｐｐｍ、さらに好ましくは２００〜１０００ｐｐｍであり、末端ヒドロキシル基含有量を調節する封止末端剤としてはｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、フェノール、クミルフェノール、ｐ−長鎖アルキル置換フェノール等を使用することができる。
【００５９】
芳香族ポリカーボネート樹脂等のポリカーボネート樹脂中の残存モノマー量としては、芳香族ジヒドロキシ化合物が１５０ｐｐｍ以下、好ましくは１００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下である。エステル交換法により合成された場合には、さらに炭酸ジエステル残存量が３００ｐｐｍ以下、好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１５０ｐｐｍ以下である。
【００６０】
芳香族ポリカーボネート樹脂等のポリカーボネート樹脂の分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、２０℃の温度で測定した溶液粘度より換算した粘度平均分子量で、好ましくは１３，０００〜５０，０００の範囲のものであり、より好ましくは１３，０００を超え４０，０００以下のものであり、特に好ましくは１８，０００〜３０，０００の範囲のものである。粘度平均分子量を１３，０００以上とすることにより、得られるＣＦ／ＰＣ材料及びＣＦ／ＰＣペレット、更にはこれを用いて得られる成形品に機械的特性がより効果的に発揮され、５０，０００以下とすることにより、得られるＣＦ／ＰＣ材料及びＣＦ／ＰＣペレットの成形加工性がより良好となる。また、粘度平均分子量の異なる２種以上のポリカーボネート樹脂を混合してもよく、粘度平均分子量が上記好適範囲外であるポリカーボネート樹脂を混合して、上記分子量の範囲内としてもよい。
【００６１】
さらに、本発明で用いるポリカーボネート樹脂は、バージン原料としてのポリカーボネート樹脂のみならず、使用済みの製品から再生されたポリカーボネート樹脂、いわゆるマテリアルリサイクルされたポリカーボネート樹脂であってもよい。使用済みの製品としては、光学ディスクなどの光記録媒体、導光板、自動車窓ガラスや自動車ヘッドランプレンズ、風防などの車両透明部材、水ボトルなどの容器、メガネレンズ、防音壁やガラス窓、波板などの建築部材などが好ましく挙げられる。また、再生ポリカーボネート樹脂の形態についても特に制限されず、製品の不適合品、スプルー、又はランナーなどの粉砕品、及びそれらを溶融して得たペレットなどいずれも使用可能である。
【００６２】
＜エラストマー＞
本発明の含浸樹脂は、エラストマーを含有していてもよい。エラストマーを含有することで、得られるＣＦ／ＰＣ材料及びＣＦ／ＰＣペレット、更にはこれを用いて得られる成形品の耐衝撃性を改良することができる。
【００６３】
本発明に用いるエラストマーは、なかでもゴム質重合体にこれと共重合可能な単量体成分とをグラフト共重合したグラフト共重合体が好ましい。グラフト共重合体の製造方法としては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などのいずれの製造方法であってもよく、共重合の方式は一段グラフトでも多段グラフトであってもよいが、生産性や粒径を制御しやすい点より、乳化重合法が好ましく、多段乳化重合法がより好ましい。この多段乳化重合法としては、例えば、特開２００３−２６１６２９号公報に記載している重合法が挙げられる。
【００６４】
ゴム質重合体は、ガラス転移温度が通常０℃以下、中でも−２０℃以下が好ましく、更には−３０℃以下が好ましい。ゴム成分の具体例としては、ポリブタジエンゴム、（部分）水添ポリブタジエンゴム、ブタジエン−スチレン共重合体、（部分）水添ポリブタジエン−スチレン共重合体、ブタジエン−スチレンブロック共重合体、（部分）水添ポリブタジエン−スチレンブロック共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−イソブチルアクリレートを主成分とするアクリル系ゴム共重合体等のブタジエンとブタジエンと共重合し得る１種以上のビニル系単量体との共重合体等のブタジエン系ゴムや、ポリイソブチレン、ポリイソブチレン−スチレン共重合体、ポリイソブチレン−スチレンブロック共重合体等のイソブチレン系ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブチルアクリレートやポリ（２−エチルヘキシルアクリレート）、ブチルアクリレート・２−エチルヘキシルアクリレート共重合体などのポリアルキルアクリレートゴム、ポリオルガノシロキサンゴムなどのシリコーン系ゴム、ブタジエン−アクリル複合ゴム、ポリオルガノシロキサンゴムとポリアルキルアクリレートゴムとからなるＩＰＮ型複合ゴム、エチレン−プロピレンゴムやエチレン−ブテンゴム、エチレン−オクテンゴムなどのエチレン−αオレフィン系ゴム、エチレン−アクリルゴム、フッ素ゴムなど挙げることができる。これらは、単独でも２種以上を混合して使用してもよい。
これらの中でも、機械的特性や表面外観の面から、ポリブタジエンゴム、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリアルキルアクリレートゴム、ポリオルガノシロキサンゴム、ポリオルガノシロキサンゴムとポリアルキルアクリレートゴムとからなるＩＰＮ（Ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）型複合ゴムが好ましい。
【００６５】
ゴム成分とグラフト共重合可能な単量体成分の具体例としては、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル化合物、（メタ）アクリル酸化合物、グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル化合物；マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド等のマレイミド化合物；マレイン酸、フタル酸、イタコン酸等のα，β−不飽和カルボン酸化合物やそれらの無水物（例えば無水マレイン酸等）などが挙げられる。これらの単量体成分は１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、機械的特性や表面外観の面から、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル化合物が好ましく、より好ましくは（メタ）アクリル酸エステル化合物である。（メタ）アクリル酸エステル化合物の具体例としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル等を挙げることができる。
【００６６】
ゴム成分を共重合したグラフト共重合体は、耐衝撃性や表面外観の点からコア／シェル型グラフト共重合体タイプのものが好ましい。なかでもポリブタジエン含有ゴム、ポリブチルアクリレート含有ゴム、ポリオルガノシロキサンゴム、ポリオルガノシロキサンゴムとポリアルキルアクリレートゴムとからなるＩＰＮ型複合ゴムから選ばれる少なくとも１種のゴム成分をコア層とし、その周囲に（メタ）アクリル酸エステルを共重合して形成されたシェル層からなる、コア／シェル型グラフト共重合体が特に好ましい。上記コア／シェル型グラフト共重合体において、ゴム成分を４０質量％以上含有するものが好ましく、６０質量％以上含有するものがさらに好ましい。また、（メタ）アクリル酸は、１０質量％以上含有するものが好ましい。
【００６７】
これらコア／シェル型グラフト共重合体の好ましい具体例としては、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体（ＭＢＳ）、メチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＭＡＢＳ）、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体（ＭＢ）、メチルメタクリレート−アクリルゴム共重合体（ＭＡ）、メチルメタクリレート−アクリルゴム−スチレン共重合体（ＭＡＳ）、メチルメタクリレート−アクリル・ブタジエンゴム共重合体、メチルメタクリレート−アクリル・ブタジエンゴム−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−（アクリル・シリコーンＩＰＮゴム）共重合体等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６８】
このようなコア／シェル型グラフト共重合体としては、例えば、ローム・アンド・ハース・ジャパン社製の「パラロイド（登録商標、以下同じ）ＥＸＬ２６０２」、「パラロイドＥＸＬ２６０３」、「パラロイドＥＸＬ２６５５」、「パラロイドＥＸＬ２３１１」、「パラロイドＥＸＬ２３１３」、「パラロイドＥＸＬ２３１５」、「パラロイドＫＭ３３０」、「パラロイドＫＭ３３６Ｐ」、「パラロイドＫＣＺ２０１」、三菱レイヨン社製の「メタブレン（登録商標、以下同じ）Ｃ−２２３Ａ」、「メタブレンＥ−９０１」、「メタブレンＳ−２００１」、「メタブレンＳＲＫ−２００」、カネカ社製の「カネエース（登録商標、以下同じ）Ｍ−５１１」、「カネエースＭ−７１１」、「カネエースＭ−７３１」「カネエースＭ−６００」、「カネエースＭ−４００」、「カネエースＭ−５８０」、「カネエースＭＲ−０１」等が挙げられる。
【００６９】
本発明の含浸樹脂にエラストマーを含有させる場合、その含有量は、ポリカーボネート樹脂１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは３質量部以上、さらに好ましくは４質量部以上であり、また、好ましくは１５質量部以下、より好ましくは１２質量部以下、さらに好ましくは１０質量部以下、特に好ましくは８質量部以下である。エラストマーの含有量が上記下限より少ない場合は、エラストマーによる耐衝撃性向上効果が不十分であり、エラストマーの含有量が上記上限値を超える場合は、難燃性や耐熱性の低下、得られるＣＦ／ＰＣ材料及びＣＦ／ＰＣペレットを成形してなる成形品の外観不良が生じる可能性がある。
【００７０】
＜無機導電性物質＞
本発明の含浸樹脂は、無機導電性物質を含有していてもよい。
無機導電性物質としては、通常、熱可塑性樹脂に配合されている公知の無機導電性物質を用いることができ、無機導電性物質を用いることにより、得られる成形品内において、炭素長繊維により形成されるネットワークを、更に無機導電性物質の介在で連続させることにより、より一層優れた電磁波シールド性を得ることができる。このような無機導電性物質としては、カーボンブラック、炭素繊維、グラファイト、炭素ウイスカー、カーボンナノチューブ等の炭素系の導電性物質、ＳＵＳ粉末等の金属粉末、金属酸化物等の金属系の無機導電性物質、炭素繊維やウイスカー、ガラス繊維の表面に金属をコートした複合導電性物質等が挙げられる。これらの中でも、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、ＳＵＳ粉末等の金属粉末が好ましい。これらの無機導電性物質は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７１】
導電性カーボンブラックとしては、一般に比表面積が大きく、２次凝集体（ストラクチャー）の発達したものが好ましく、比表面積（ＢＥＴ式窒素吸着法）が３０〜１５００ｍ２／ｇ、中でも５０〜１３００ｍ２／ｇ、更には７０〜９００ｍ２／ｇ、特に１００〜８５０ｍ２／ｇであるものが好ましい。比表面積が１５００ｍ２／ｇを超えると、得られるＣＦ／ＰＣ材料及びＣＦ／ＰＣペレット、更にはこれを用いて得られる成形品の流動性と外観が悪化する傾向があり、３０ｍ２／ｇ未満では、導電性が発現しにくくなるおそれがある。
【００７２】
また、導電性カーボンブラックとしては、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸収量が、１００〜５００ｃｍ３／１００ｇのものが好ましく、中でも１２０〜４５０ｃｍ３／１００ｇ、特に１５０〜４００ｃｍ３／１００ｇであるものが、導電性と耐衝撃性のバランスの点でより好ましい。
【００７３】
なお、本発明において、ＢＥＴ式窒素吸着法比表面積（単位：ｍ２／ｇ）、ＤＢＰ吸収量（単位：ｃｍ３／１００ｇ）は、ＪＩＳ  Ｋ６２１７に準拠して測定されたものである。
【００７４】
このような好ましい導電性カーボンブラックとしては、原油やガスの燃焼熱によって原料炭化水素を熱分解させ、カーボンブラックを生成させるファーネス法導電性カーボンブラック、重質油のガス化プロセスによって得られるケッチェンブラック、アセチレンガスを熱分解して得られるアセチレンブラック等を挙げることができ、例えば、キャボット社製「バルカンＸＣ−７２」、三菱化学社製「ケッチェンブラックＥＣ」、電気化学工業社製「デンカブラック」等が市販されている。
【００７５】
導電性カーボンブラックは、１種を単独で用いてもよく、物性や原料ないし製造プロセスの異なるものを２種以上混合して用いてもよい。
【００７６】
カーボンナノチューブは、中空構造を有する炭素フィブリルであり、外径３．５〜７０ｎｍ、アスペクト比５以上であることが好ましく、外径４〜６０ｎｍ、アスペクト比１０以上であるものが特に好ましい。フィブリル外径が３．５ｎｍ未満のものは、樹脂中への分散性に劣り、７０ｎｍを超えると導電性が劣る傾向にある。また、アスペクト比が５未満では、導電性が劣る傾向にある。
【００７７】
カーボンナノチューブは、規則的に配列した炭素原子の本質的に連続的な多数層からなる外側領域と、内部中空領域とを有し、各層と中空領域とが該フィブリルの円柱軸の周囲に実質的に同心状に配置されている円柱状のフィブリルである。更に、上記外側領域の規則的に配列した炭素原子が黒鉛状であり、上記中空領域の直径が２〜２０ｎｍであることが好ましい。かかるカーボンナノチューブは、特表昭６２−５００９４３号や米国特許第４，６６３，２３０号明細書に詳しく記載されている。その製法については、上記特許公報や米国特許明細書に記載されているように、遷移金属含有粒子（例えばアルミナを支持体とする鉄、コバルト、ニッケル含有粒子）をＣＯ、炭化水素等の炭素含有ガスと８５０〜１２００℃の高温で接触させ、熱分解により生じた炭素を遷移金属を起点として繊維状に成長させる方法が挙げられる。かかるカーボンナノチューブは、ハイペリオン・カタリシス社より「グラファイト・フィブリル」の商品名で市販されており、容易に入手可能である。
【００７８】
金属粉末としては、金、銀、銅、ニッケル、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、鉄等、或いはこれらの金属を２種以上含む合金などの粉末が挙げられるが、これらのうち、特にＳＵＳ粉末が電磁波シールド性の付与効果及びコストの面で好ましい。
ＳＵＳ粉末等の金属粉末は、それのみでは電磁波シールド性を付与することは難しいが、炭素長繊維との併用で、高い電磁波シールド性を付与することができる。
【００７９】
金属粉末の形状は、繊維等の棒状、球状等の粒状、フレーク状（鱗片状）など特に制限はないが、その粒径については、大き過ぎるとペレットの成形性、機械的強度を損なうおそれがあり、小さ過ぎると電磁波シールド効果が劣る傾向にあることから、平均粒径で１〜１０００μｍ、特に１０〜５００μｍ程度であることが好ましい。ここで、金属粉末の粒径とは、棒状の金属粉末であればその長辺の長さ、球状の金属粉末であればその直径であり、粒状の金属粉末であれば、その最も径の大きい部分の径に該当する。
【００８０】
金属粉末は、１種のみを用いてもよく、材質や大きさ、形状の異なるものの２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００８１】
上記のような無機導電性物質、特に、炭素系の導電性物質等の無機導電性物質を、本発明の含浸樹脂に用いる場合、無機導電性物質は、ポリカーボネート樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１質量部以上、更に好ましくは２質量部以上で、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下、更に好ましくは１２質量部以下となるように用いることが好ましい。無機導電性物質の配合量が上記下限値未満では、無機導電性物質を用いることによる電磁波シールド性の向上効果を十分に得ることができず、上記上限値を超えると得られるＣＦ／ＰＣ材料及びＣＦ／ＰＣペレットの成形性等が損なわれる恐れがある。
【００８２】
また、無機導電性物質のうちでも特にＳＵＳ粉末等の金属粉末を本発明の含浸樹脂に用いる場合、金属粉末は、ポリカーボネート樹脂１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは７質量部以上、更に好ましくは１０質量部以上で、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは９０質量部以下、更に好ましくは８０質量部以下となるように用いることが好ましい。金属粉末の配合量が上記下限値未満では、金属粉末を用いることによる電磁波シールド性の向上効果を十分に得ることができず、上記上限値を超えると得られるＣＦ／ＰＣ材料及びＣＦ／ＰＣペレットの成形性等が損なわれる恐れがある。
【００８３】
なお、カーボンブラックやカーボンナノチューブ、金属粉末等の無機導電性物質は、これらを高濃度に含むマスターバッチとして配合することが、無機導電性物質を樹脂中で均一に分散させることができ、好ましい。この場合、マスターバッチに用いる樹脂としては、本発明の含浸樹脂に用いるポリカーボネート樹脂と同一のポリカーボネート樹脂であってもよく、異なるポリカーボネート樹脂であってもよく、ポリカーボネート樹脂以外の樹脂、例えば、ポリスチレン樹脂等であってもよい。マスターバッチ中のカーボンブラック、カーボンナノチューブ、金属粉末等の無機導電性物質の含有量には特に制限はないが、通常２０〜５０質量％程度である。
これらのマスターバッチにポリカーボネート樹脂が含まれる場合、そのポリカーボネート樹脂も本発明の含浸樹脂中のポリカーボネート樹脂として、前述のエラストマー及び無機導電性物質や後述の各種添加剤等の配合量の数値の基準となるポリカーボネート樹脂に含まれる。
【００８４】
＜他の熱可塑性樹脂＞
本発明の含浸樹脂がポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂を含む場合、その種類および配合量は、成形性、耐薬品性等の性能を向上するなどの目的で、適宜選択できる。ポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアクリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等が挙げられる。
【００８５】
ポリエステル樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレートなどが挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。ポリフェニレンエーテル系樹脂としては、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンエーテルとポリスチレン及び／又はＨＩＰＳ（耐衝撃性ポリスチレン）との混合樹脂などが挙げられる。スチレン系樹脂としては、ポリスチレン、ＨＩＰＳ、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。ポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、好ましくは、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ＨＩＰＳ、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂などが挙げられる。
【００８６】
本発明の含浸樹脂中にポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂を含む場合、その配合量は、好ましくは、ポリカーボネート樹脂とポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂の合計量の５０質量％未満であり、より好ましくは４０質量％以下であり、最も好ましくは３０質量％以下である。
【００８７】
＜添加剤＞
本発明の含浸樹脂には、所望の物性を得るため、必要に応じて各種の添加剤、例えば紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤等の安定剤、顔料、染料、滑剤、難燃剤、滴下防止剤、離型剤、摺動性改良剤などを配合することができる。
【００８８】
（酸化防止剤）
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられる。その具体例としては、ペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、チオジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、Ｎ，Ｎ’−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオナミド）、２，４−ジメチル−６−（１−メチルペンタデシル）フェノール、ジエチル［［３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］メチル］ホスフォエート、３，３’，３”，５，５’，５”−ヘキサ−ｔｅｒｔ−ブチル−ａ，ａ’，ａ”−（メシチレン−２，４，６−トリイル）トリ−ｐ−クレゾール、４，６−ビス（オクチルチオメチル）−ｏ−クレゾール、エチレンビス（オキシエチレン）ビス［３−（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ｍ−トリル）プロピオネート］、ヘキサメチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，３，５−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン，２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−（４，６−ビス（オクチルチオ）−１，３，５−トリアジン−２−イルアミノ）フェノール等が挙げられる。これらは２種以上を併用してもよい。
【００８９】
上記の中では、ペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネートが好ましい。これら２つのフェノール系酸化防止剤は、チバ・スペシャルテイ・ケミカルズ社より、「イルガノックス１０１０」及び「イルガノックス１０７６」の名称で市販されている。
【００９０】
酸化防止剤を用いる場合、その配合量は、本発明の含浸樹脂中のポリカーボネート樹脂１００質量部に対し、通常０．００１〜１質量部、好ましくは０．０１〜０．５質量部である。酸化防止剤の配合量が０．００１質量部未満の場合は抗酸化剤としての効果が不十分であり、１質量部を超える場合は効果が頭打ちとなり経済的ではない。
【００９１】
（熱安定剤）
熱安定剤としては、分子中の少なくとも１つのエステルがフェノール及び／又は炭素数１〜２５のアルキル基を少なくとも１つ有するフェノールでエステル化された亜リン酸エステル化合物、亜リン酸、及びテトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレン−ジ−ホスホナイトの群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
【００９２】
上記の亜リン酸エステル化合物の具体例としては、トリオクチルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス（オクチルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、トリデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ジフェニルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、ビス（ノニルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト等が挙げられる。これらは、単独でも２種以上のを混合して使用してもよい。上記の中で、特にトリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイトが好ましい。
【００９３】
熱安定剤を用いる場合、その配合量は、本発明の含浸樹脂中のポリカーボネート樹脂１００質量部に対し、通常０．００１〜１質量部、好ましくは０．０１〜０．５質量部である。熱安定剤の配合量が０．００１質量部未満の場合は熱安定剤としての効果が不十分であり、１質量部を超える場合は耐加水分解性が悪化する場合がある。
【００９４】
（離型剤）
離型剤としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、数平均分子量２００〜１５０００の脂肪族炭化水素化合物、ポリシロキサン系シリコーンオイルの群から選ばれる少なくとも１種の化合物が挙げられる。
【００９５】
脂肪族カルボン酸としては、飽和又は不飽和の脂肪族１価、２価又は３価カルボン酸を挙げることができる。ここで脂肪族カルボン酸とは、脂環式のカルボン酸も包含する。これらの中では、好ましい脂肪族カルボン酸は、炭素数６〜３６の１価又は２価カルボン酸であり、炭素数６〜３６の脂肪族飽和１価カルボン酸が更に好ましい。かかる脂肪族カルボン酸の具体例としては、パルミチン酸、ステアリン酸、カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、テトラリアコンタン酸、モンタン酸、アジピン酸、アゼライン酸などが挙げられる。
【００９６】
脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステルにおける脂肪族カルボン酸としては、前記脂肪族カルボン酸と同じものが使用できる。一方、アルコールとしては、飽和又は不飽和の１価又は多価アルコールを挙げることができる。これらのアルコールは、フッ素原子、アリール基などの置換基を有していてもよい。これらの中では、炭素数３０以下の１価又は多価の飽和アルコールが好ましく、炭素数３０以下の脂肪族飽和１価アルコール又は多価アルコールが更に好ましい。ここで脂肪族とは、脂環式化合物も含有する。かかるアルコールの具体例としては、オクタノール、デカノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、２，２−ジヒドロキシペルフルオロプロパノール、ネオペンチレングリコール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
【００９７】
なお、上記のエステル化合物は、不純物として脂肪族カルボン酸および／又はアルコールを含有していてもよく、複数の化合物の混合物であってもよい。
【００９８】
脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステルの具体例としては、蜜ロウ（ミリシルパルミテートを主成分とする混合物）、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル、ベヘン酸ステアリル、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリステアレート、ペンタエリスリトールモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート等が挙げられる。
【００９９】
数平均分子量２００〜１５０００の脂肪族炭化水素としては、流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、炭素数３〜１２のα−オレフィンオリゴマー等が挙げられる。ここで、脂肪族炭化水素としては、脂環式炭化水素も含まれる。また、これらの炭化水素化合物は部分酸化されていてもよい。これらの中では、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス又はポリエチレンワックスの部分酸化物が好ましく、パラフィンワックス、ポリエチレンワックスが更に好ましい。脂肪族炭化水素の数平均分子量は、好ましくは２００〜５０００である。これらの脂肪族炭化水素は単一物質であっても、構成成分や分子量が様々なものの混合物であっても、主成分が上記の範囲内であればよい。
【０１００】
ポリシロキサン系シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル、フッ素化アルキルシリコーン等が挙げられる。
【０１０１】
離型剤を用いる場合、その配合量は、本発明の含浸樹脂中のポリカーボネート樹脂１００質量部に対し、通常０．００１〜２質量部、好ましくは０．０１〜１質量部である。離型剤の配合量が０．００１質量部未満の場合は離型性の効果が十分でない場合があり、２質量部を超える場合は、耐加水分解性の低下、射出成形時の金型汚染などの問題がある。
【０１０２】
（紫外線吸収剤）
紫外線吸収剤の具体例としては、酸化セリウム、酸化亜鉛などの無機紫外線吸収剤の他、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、トリアジン化合物などの有機紫外線吸収剤が挙げられる。これらの中では有機紫外線吸収剤が好ましい。特に、ベンゾトリアゾール化合物、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノール、２−［４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン−２−イル］−５−（オクチロキシ）フェノール、２，２’−（１，４−フェニレン）ビス［４Ｈ−３，１−ベンゾキサジン−４−オン］、［（４−メトキシフェニル）−メチレン］−プロパンジオイックアシッド−ジメチルエステルの群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
【０１０３】
ベンゾトリアゾール化合物の具体例としては、メチル−３−［３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロキシフェニル］プロピオネート−ポリエチレングリコールとの縮合物が挙げられる。また、その他のベンゾトリアゾール化合物の具体例としては、２−ビス（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２’−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレン−ビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｎ−ベンゾトリアゾール２−イル）フェノール］［メチル−３−［３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロキシフェニル］プロピオネート−ポリエチレングリコール］縮合物などが挙げられる。これらは２種以上を併用してもよい。
【０１０４】
上記の中では、好ましくは、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノール、２−［４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン−２−イル］−５−（オクチロキシ）フェノール、２，２’−メチレン−ビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｎ−ベンゾトリアゾール２−イル）フェノール］である。
【０１０５】
紫外線吸収剤を用いる場合、その配合量は、本発明の含浸樹脂中のポリカーボネート樹脂１００質量部に対し、通常０．０１〜３質量部、好ましくは０．１〜１質量部である。紫外線吸収剤の配合量が０．０１質量部未満の場合は耐候性の改良効果が不十分の場合があり、３質量部を超える場合はモールドデボジット等の問題が生じる場合がある。
【０１０６】
（染顔料）
染顔料としては、無機顔料、有機顔料、有機染料などが挙げられる。無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、カドミウムレッド、カドミウムイエロー等の硫化物系顔料；群青などの珪酸塩系顔料；亜鉛華、弁柄、酸化クロム、酸化チタン、鉄黒、チタンイエロー、亜鉛−鉄系ブラウン、チタンコバルト系グリーン、コバルトグリーン、コバルトブルー、銅−クロム系ブラック、銅−鉄系ブラック等の酸化物系顔料；黄鉛、モリブデートオレンジ等のクロム酸系顔料；紺青などのフェロシアン系顔料が挙げられる。有機顔料および有機染料としては、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系染顔料；ニッケルアゾイエロー等のアゾ系染顔料；チオインジゴ系、ペリノン系、ペリレン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系などの縮合多環染顔料；アンスラキノン系、複素環系、メチル系の染顔料などが挙げられる。これらは２種以上を併用してもよい。これらの中では、熱安定性の点から、カーボンブラック、酸化チタン、シアニン系、キノリン系、アンスラキノン系、フタロシアニン系化合物などが好ましい。
【０１０７】
染顔料を用いる場合、その配合量は、本発明の含浸樹脂中のポリカーボネート樹脂１００質量部に対し、通常２０質量部以下、好ましくは１５質量部以下、更に好ましくは１２質量部以下である。染顔料の配合量が２０質量部を超える場合は耐衝撃性が十分でない場合がある。
【０１０８】
なお、カーボンブラックは無機導電性物質としても機能する。カーボンブラックを無機導電性物質として用いる場合、前述のように、その配合量は、染顔料としての配合量よりも多く設定することができる。
【０１０９】
（難燃剤）
難燃剤としては、ハロゲン化ビスフェノールＡのポリカーボネート、ブロム化ビスフェノール系エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノール系フェノキシ樹脂、ブロム化ポリスチレンなどのハロゲン系難燃剤、リン酸エステル系難燃剤、ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホン酸ジカリウム、ジフェニルスルホン−３−スルホン酸カリウム、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム等の有機金属塩系難燃剤、ポリオルガノシロキサン系難燃剤などが挙げられるが、リン酸エステル系難燃剤が特に好ましい。
【０１１０】
リン酸エステル系難燃剤の具体例としては、トリフェニルホスフェート、レゾルシノールビス（ジキシレニルホスフェート）、ハイドロキノンビス（ジキシレニルホスフェート）、４，４’−ビフェノールビス（ジキシレニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジキシレニルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）、ハイドロキノンビス（ジフェニルホスフェート）、４，４’−ビフェノールビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）等が挙げられる。これらは２種以上を併用してもよい。これらの中では、レゾルシノールビス（ジキシレニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）が好ましい。
【０１１１】
難燃剤を用いる場合、その配合量は、本発明の含浸樹脂中のポリカーボネート樹脂１００質量部に対し、通常１〜３０質量部、好ましくは３〜２５質量部、更に好ましくは５〜２０質量部である。難燃剤の配合量が１質量部未満の場合は難燃性が十分でない場合があり、３０質量部を超える場合は耐熱性が低下する場合がある。
【０１１２】
（滴下防止剤）
滴下防止剤としては、例えば、ポリフルオロエチレン等のフッ素化ポリオレフィンが挙げられ、特にフィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレンが好ましい。これは、重合体中に容易に分散し、且つ、重合体同士を結合して繊維状材料を作る傾向を示す。フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレンはＡＳＴＭ規格でタイプ３に分類される。ポリテトラフルオロエチレンは、固体形状の他、水性分散液形態のものも使用可能である。フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレンとしては、例えば三井・デュポンフロロケミカル社より、「テフロン（登録商標）６Ｊ」又は「テフロン（登録商標）３０Ｊ」として、ダイキン工業社より「ポリフロン（商品名）」として市販されている。
【０１１３】
滴下防止剤を用いる場合、その配合量は、本発明の含浸樹脂中のポリカーボネート樹脂１００質量部に対し、通常０．０２〜４質量部、好ましくは０．０３〜３質量部である。滴下防止剤の配合量が５質量部を超える場合は、得られるＣＦ／ＰＣ材料又はＣＦ／ＰＣペレットを成形してなる成形品外観の低下が生じる場合がある。
【０１１４】
＜本発明の含浸樹脂の製造方法＞
本発明において、本発明の含浸樹脂がポリカーボネート樹脂のみからなる場合は、当該ポリカーボネート樹脂を用いて、即ち、ポリカーボネート樹脂を図１に示す押出機２０のホッパー２１から投入して、前述のプルトリュージョン法によりＣＦ／ＰＣ材料及びＣＦ／ＰＣペレットを製造することができる。
【０１１５】
本発明の含浸樹脂として、エラストマー、無機導電性物質、その他の添加剤等を配合してなるポリカーボネート樹脂組成物を用いる場合、ポリカーボネート樹脂と、エラストマー、無機導電性物質、その他の添加剤等とを所定の割合で用いて、即ち、これらを所定の割合で、図１の押出機２０のホッパー２１から投入して、前述のプルトリュージョン法によりＣＦ／ＰＣ材料及びＣＦ／ＰＣペレットを製造することができる。
【０１１６】
この場合、ポリカーボネート樹脂と、必要に応じて配合される各種の成分を、例えばタンブラーやヘンシェルミキサーなどの各種混合機を用い予め混合した後押出機２０のホッパー２１に投入して溶融混練してもよいし、各成分を予め混合せずに、または、一部の成分のみを予め混合し、フィーダーを用いて押出機に供給して溶融混練してもよい。
また、例えば、一部の成分を予め混合し押出機に供給して溶融混練することで得られる樹脂組成物をマスターバッチとし、このマスターバッチを再度残りの成分と混合し、溶融混練してもよい。
【０１１７】
［電磁波シールド性成形品］
本発明のＣＦ／ＰＣ材料又はＣＦ／ＰＣペレットを成形することにより、電磁波シールド性に優れた成形品を得ることができる。本発明のＣＦ／ＰＣ材料又はＣＦ／ＰＣペレットの成形法については特に限定されるものでなく、熱可塑性樹脂組成物について一般に用いられている成形法、例えば、射出成形、中空成形、押出成形、シート成形、熱成形、回転成形、積層成形等の成形方法が適用できる。中でも、射出成形が電磁波シールド性成形品の製造には一般的である。
【０１１８】
なお、本発明のＣＦ／ＰＣ材料又はＣＦ／ＰＣペレットは、それ単独で成形に供して成形品とすることもできるが、必要に応じて、他の樹脂ペレット等の他の成分と混合して成形に供することもできる。
また、本発明のＣＦ／ＰＣペレットは他の樹脂ペレットと多色複合成形して複合成形品とすることもできる。
【０１１９】
本発明のＣＦ／ＰＣ材料又はＣＦ／ＰＣペレットから得られる成形品の適用分野については特に制限はないが、電磁波シールド性が要求される用途、例えば、ＯＡ機器、ＡＶ機器、測定機器、輸送機器、通信機器、レーダー装置等の筐体用途やコネクタ、包装材等が挙げられる。
【実施例】
【０１２０】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【０１２１】
［使用材料］
以下の実施例及び比較例において用いた原材料成分は下記表１に示す通りである。
【０１２２】
【表１】
0006337767.tif 000002
【０１２３】
［評価方法］
実施例及び比較例における生産性、ペレット品質等の評価は以下の方法により行った。
【０１２４】
＜繊維切れの有無＞
１時間のペレットの製造中における繊維切れの有無を評価した。
【０１２５】
＜ペレットの繊維抜け落ち＞
得られたペレットを目視観察し、繊維の抜け落ちの有無を調べ、以下の基準で評価した。
◎：抜け落ちが全く無い
○：全体の２０％未満程度抜け落ちがある。
△：全体の２０％以上４０％未満抜け落ちがある。
×：全体の４０％以上抜け落ちがある。
【０１２６】
＜分子量保持率＞
ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量（Ｍｖ）は、溶媒としてメチレンクロライドを使用し、ウベローデ粘度計を使用し、温度２０℃での極限粘度（［η］）（単位ｄｌ／ｇ）を求め、Ｓｃｈｎｅｌｌの粘度式：［η］＝１．２３×１０−４Ｍ０．８３の式から、得られたペレット中の芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量を算出した。ここで極限粘度［η］とは各溶液濃度（Ｃ）（ｇ／ｄｌ）での比粘度（ηｓｐ）を測定し、下記式により算出した値である。
原料芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量：２１，０００に対する測定された粘度平均分子量の割合の百分率を分子量保持率とした。この値が大きい程、ポリカーボネート樹脂の劣化が少なく、その物性が維持されていることを示す。
【０１２７】
【数１】
0006337767.tif 000003
【０１２８】
＜繊維長／ペレット長比＞
得られたペレット１００個について、ペレット長と、ペレット内の炭素繊維の繊維長を測定し、それぞれ繊維長／ペレット長比を求めた。この値が１に近い程、炭素繊維の長さが維持されていることを示す。
【０１２９】
［実施例１〜５、比較例１〜５］
図１，２に示すプルトリュージョン法でＣＦ／ＰＣペレットを製造した。
上記表１に記載した各成分を、下記の表２に示す樹脂組成物配合の割合にて配合し、これを４０ｍｍ単軸押出機（田辺プラスチックス機械製ＶＳ４０−３２Ｖ）２０のホッパー２１に投入し、シリンダー温度２８０℃、スクリュー回転数８０ｒｐｍで溶融混練して含浸樹脂として樹脂含浸セル２２に押し出した。
この含浸樹脂に対して、ＣＦロービング３１を、得られるＣＦ／ＰＣペレット中の炭素繊維含有量が表２に示す割合となるように用いた。ＣＦロービング３１は予熱セル２３にて１５０℃に予熱した。
含浸樹脂温度、含浸ロールとＣＦロービングとの接触面積、樹脂含浸ＣＦロービングの引き取り速度は、表２に示す通りとし、ペレットの切断長さは９ｍｍとした。このペレットの直径は約２．８ｍｍであった。
含浸ロールとしてはいずれも直径ａ＝１２ｍｍのものを用いた。ＣＦロービングは、この含浸ロールに対して幅ｂ＝８ｍｍで接触する。ＣＦロービングの厚さは０．３ｍｍである。含浸ロールとＣＦロービングとの接触面積については、以下の通り、含浸ロールの個数を変えることで変更した。
【０１３０】
実施例１〜５及び比較例１，２，５では、図７に示すように、３本の含浸ロール５１〜５３を用い、隣接する含浸ロール間がＣＦロービング３１の厚さとほぼ同等となるように近接して並列配置した。
この場合、含浸ロール５１と含浸ロール５３では、ＣＦロービング３１は含浸ロールの外周の１／４の領域で接触し、含浸ロール５２とＣＦロービング３１は含浸ロールの外周の１／２の領域で接触するので、接触面積は以下の通り算出される。
接触面積＝ｂ×ａπ×１／４＋ｂ×ａπ×１／２＋ｂ×ａπ×１／４
＝πａｂ
【０１３１】
比較例３では、図６に示すように、２本の含浸ロール５１〜５２を用い、隣接する含浸ロール間がＣＦロービング３１の厚さとほぼ同等となるように近接して並列配置した。
この場合、含浸ロール５１と含浸ロール５２では、ＣＦロービング３１は含浸ロールの外周の１／４の領域で接触するので、接触面積は以下の通り算出される。
接触面積＝ｂ×ａπ×１／４＋ｂ×ａπ×１／４
＝０．５πａｂ
【０１３２】
比較例４では、図８に示すように、４本の含浸ロール５１〜５４を用い、隣接する含浸ロール間がＣＦロービング３１の厚さとほぼ同等となるように近接して並列配置した。
この場合、含浸ロール１５と含浸ロール５４では、ＣＦロービング３１は含浸ロールの外周の１／４の領域で接触し、含浸ロール５２と含浸ロール５３では、ＣＦロービング３１は含浸ロールの外周の１／２の領域で接触するので、接触面積は以下の通り算出される。
接触面積
＝ｂ×ａπ×１／４＋ｂ×ａπ×１／２＋ｂ×ａπ×１／２＋ｂ×ａπ×１／４
＝１．５πａｂ
【０１３３】
ＣＦ／ＰＣペレット製造時及び得られたＣＦ／ＰＣペレットについて前述の評価を行い、結果を表２に示した。
【０１３４】
［比較例６］
実施例１におけると同様の割合で溶融混練した溶融樹脂とＣＦロービングを用い、図９（ａ）に示す電線被覆法でペレットの製造を行った。
溶融樹脂温度、樹脂被覆ＣＦロービングの引き取り速度は表２に示す通りとした。
ペレット製造時及び得られたペレットについて前述の評価を行い、結果を表２に示した。
【０１３５】
［比較例７］
実施例１におけると同様の割合で溶融混練した溶融樹脂とＣＦロービングを用い、図９（ｃ）に示すダイレクトロービング法でペレットの製造を行った。
溶融樹脂温度、樹脂複合ＣＦロービングの引き取り速度は表２に示す通りとした。
ペレット製造時及び得られたペレットについて前述の評価を行い、結果を表２に示した。
【０１３６】
【表２】
0006337767.tif 000004
【０１３７】
表２より次のことが分かる。
電線被覆法による比較例６では、繊維切れの問題はないが、繊維の抜け落ちの問題がある。また、ダイレクトロービング法による比較例７では、繊維切れ、ペレットからの繊維の抜け落ちの問題はないが、繊維長を長く残すことができず、繊維長／ペレット長比が非常に小さい。
【０１３８】
これに対して、本発明に従って、前述の（１）〜（４）の条件を満たすプルトリュージョン法でＣＦ／ＰＣペレットの製造を行った実施例１〜５では、繊維切れ、ペレットからの繊維の抜け落ちを防止すると共に、繊維長を長く残して繊維長／ペレット長比が１に近い良好なＣＦ／ＰＣペレットを得ることができる。
【０１３９】
プルトリュージョン法であっても、溶融樹脂温度が本発明の規定範囲よりも低い比較例１では、繊維切れ、ペレットからの繊維の抜け落ちの問題があり、逆に溶融樹脂温度が本発明の規定範囲よりも高い比較例２では、ポリカーボネート樹脂の熱劣化の問題がある。
また、含浸ロールとＣＦロービングの接触面積が本発明の規定範囲よりも小さい比較例３では、樹脂が十分に均一に含浸されないために、ペレットからの繊維の抜け落ちがあり、逆にこの接触面積が本発明の規定範囲よりも大きい比較例４では、繊維切れが起こる。
また、樹脂含浸ＣＦロービングの引き取り速度が速すぎる比較例５では、繊維切れが問題となり、ペレットからの繊維の抜け落ちも若干起こる。
【０１４０】
以上より、本発明に従って、前述の条件（１）〜（４）の条件を満たすプルトリュージョン法によれば、ポリカーボネート樹脂の熱劣化や、ペレットからの繊維の抜け落ちの問題のない高品質のＣＦ／ＰＣペレットを、歩留りよく、高い生産性で製造することができることが分かる。
【符号の説明】
【０１４１】
２０  押出機
２１  ホッパー
２２  樹脂含浸セル
２３，２３Ａ  予熱セル
２４  賦形ダイ
２５  水槽
２６  ペレタイザー
３０  ＣＦロービング巻回体
３１  ＣＦロービング
３２  樹脂含浸ＣＦロービング
３３  ＣＦ／ＰＣ材料
３４  ＣＦ／ＰＣペレット
４０Ａ，４０Ｂ  案内ロール
４１，４２，４３，４４，５１，５２，５３，５４  含浸ロール
【図１】
0006337767.tif 000005
【図２】
0006337767.tif 000006
【図３】
0006337767.tif 000007
【図４】
0006337767.tif 000008
【図５】
0006337767.tif 000009
【図６】
0006337767.tif 000010
【図７】
0006337767.tif 000011
【図８】
0006337767.tif 000012
【図９】
0006337767.tif 000013