(57)【要約】本発明は、熱可塑性高分子樹脂、長さが約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材、および顔料を含む着色長繊維強化ペレットであって、熱可塑性高分子樹脂は温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、顔料の表面硬度は約５以下である着色長繊維強化ペレットを提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性高分子樹脂、長さが約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材、および顔料を含み、
前記熱可塑性高分子樹脂は、温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、前記顔料の表面硬度は約５以下であることを特徴とする着色長繊維強化ペレット。
【請求項２】
前記熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下と、
前記繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下と、
前記顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項３】
前記繊維強化材は平均粒径が約０．３μｍ以上５０μｍ以下であり、前記着色長繊維強化ペレットと同じ長さを有することを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項４】
前記顔料は、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ  ｂｌａｃｋ）、およびリトポン（Ｌｉｔｈｏｐｏｎｅ）からなる群から選択された少なくとも１つの化合物であることを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項５】
前記顔料は、平均粒径が約３０ｎｍ以下であり、オイル吸収係数が約７０ｃｃ／１００ｇ以上であるカーボンブラックであることを特徴とする請求項４に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項６】
前記顔料は、オイル吸収係数が約７０ｃｃ／１００ｇ以上１５０ｃｃ／１００ｇ以下であるカーボンブラックを含むことを特徴とする請求項５に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項７】
前記熱可塑性高分子樹脂は、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶高分子（ＬＣＰ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、およびポリイミド（ＰＩ）からなる群から選択された少なくとも１つの高分子樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項８】
前記熱可塑性高分子樹脂はポリオレフィン系高分子であり、炭素数３以上のエチレン−α−オレフィン共重合体およびスチレン−ジエン共重合体からなる群から選択された少なくとも１つの共重合体が混合されることを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項９】
前記エチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、およびエチレン−オクテン共重合体からなる群から選択された少なくとも１つの共重合体を含むことを特徴とする請求項８に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項１０】
前記スチレン−ジエン共重合体は、スチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−プロピレンブロック共重合体、およびスチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体からなる群から選択された少なくとも１つの共重合体を含むことを特徴とする請求項８に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項１１】
前記ポリオレフィン系高分子は、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸誘導体、およびオルガノシラン化合物からなる群から選択された少なくとも１つの極性基にグラフトし、グラフト率が約０．３重量％以上５重量％以下であることを特徴とする請求項８に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項１２】
前記繊維強化材は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、ナイロン繊維、ＰＥＴ繊維、ＰＥＥＫ繊維、ＬＣＰ繊維、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）繊維、超高分子量ポリエチレン（ＰＥ）繊維、アラミド繊維（ａｒａｍｉｄ  ｆｉｂｅｒ）、天然繊維（ｎａｔｕｒａｌ  ｆｉｂｅｒ）からなる群から選択された少なくとも１つの繊維であることを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項１３】
前記着色長繊維強化ペレットは、酸化防止剤、中和剤、核剤、帯電防止剤、難燃剤、光沢剤、紫外線安定剤、スリップ剤、離型剤、分散剤、および無機充填剤からなる群から選択された少なくとも１つの添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項１４】
第１熱可塑性高分子樹脂を約５０重量％以上９０重量％以下および表面硬度が約５以下である顔料を約１０重量％以上５０重量％以下含む着色ペレットと、
第２熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下および長さが約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約１０重量％以上９０重量％以下含む長繊維強化ペレットと、
を含むことを特徴とする強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項１５】
前記着色ペレットと前記長繊維強化ペレットが約０．０２：９９．９８以上５０：５０以下の重量比で混合されることを特徴とする請求項１４に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項１６】
第３熱可塑性高分子樹脂からなる樹脂ペレットをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項１７】
熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下と、
長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下と、
表面硬度が約５以下である顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下と、
を含むことを特徴とする請求項１４または１６に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項１８】
前記第１熱可塑性高分子樹脂および前記第２熱可塑性高分子樹脂のうちの少なくとも１つの熱可塑性高分子樹脂は、温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１４に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項１９】
ａ）第４熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下、長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下、および表面硬度が約５以下である顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下含む着色長繊維強化ペレットと、
ｂ）第５熱可塑性高分子樹脂を約５０重量％以上９０重量％以下および表面硬度が約５以下である顔料を約１０重量％以上５０重量％以下含む着色ペレットと、
ｃ）第６熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下および長さが約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約１０重量％以上９０重量％以下含む長繊維強化ペレットと、を含むことを特徴とする強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項２０】
第７熱可塑性高分子樹脂を含む樹脂ペレットをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項２１】
前記第４熱可塑性高分子樹脂は、温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１９に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項２２】
前記着色長繊維強化ペレットを約１０重量％以上７０重量％以下と、
前記着色ペレットを約５重量％以上８０重量％以下と、
前記長繊維強化ペレットを約１０重量％以上９０重量％以下と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項２３】
熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下と、
長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下と、
表面硬度が約５以下である顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１９または２０に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項２４】
繊維強化材を含む着色樹脂成形品であって、
前記繊維強化材の平均長さが約１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、
前記樹脂成形品は表面硬度が約５以下であることを特徴とする着色樹脂成形品。
【請求項２５】
請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット、請求項１４に記載の強化樹脂用ペレット組成物、及び請求項１９に記載の強化樹脂用ペレット組成物のうちの少なくとも１つを用いて成形されることを特徴とする請求項２４に記載の着色樹脂成形品。
【請求項２６】
温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下である樹脂を含むことを特徴とする請求項２４に記載の着色樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色長繊維強化ペレットおよびこれを用いて製造された成形品に関し、より詳細には、着色した成形品の機械的性質の低下を最小化する着色長繊維強化ペレット、着色ペレット、および長繊維強化ペレットなどが混合した強化樹脂用ペレット組成物、およびこれを用いて製造された着色樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
長繊維強化熱可塑性高分子材料は、リサイクルの可能性および成形の容易性などから、短繊維強化高分子材料に比べて優れた機械的性質および低線膨脹係数などの優れた物性特性によって家電、建築材など産業全般に渡って用いられており、特に軽量化とリサイクル特性が求められる自動車産業における使用用途が拡大している。
【０００３】
しかしながら、長繊維強化高分子素材の機械的性質は、着色のために用いられる顔料が少量でも含まれれば機械的性質が低下してしまう。したがって、着色した製品が要求されるときには、機械的性質の低下を抑制し、長繊維強化補強剤の含有量を高めるなどの方法を用いなければならないため、成形品の重量増加および費用上昇などの問題が存在する。
【０００４】
このような問題を解決するために、従来はポリアミドを用いて物性を補強する方法が知られているが、ポリアミド以外の高分子を用いる場合、機械的性質の低下が生じることがある。また、従来、着色剤マスターバッチを別途で製造して長繊維強化材が含有されている製品と乾式混合する場合、着色剤マスターバッチに含まれる顔料の含有量を１５％以下の低濃度に制限する方法が提案されていたが、別途の着色剤マスターバッチを製造するために追加的な工程費用が必要となるだけでなく、通常よりも着色剤内の顔料の含有量を低く制限することにより、要求水準の着色効果を実現するために通常よりもさらに多くの着色剤マスターバッチを用いなければならないためコストが上昇するという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一つの態様によると、多量の着色剤を含んでも優れた機械的性質を示す着色長繊維強化ペレットを提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の一つの態様によると、着色剤の物性および種類によって機械的性質の低下を最小化する着色長繊維強化ペレットを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の一つの態様によると、成形品の製造時に着色長繊維強化ペレットと同じ組成および効果を示す強化樹脂用ペレット組成物を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の一つの態様によると、着色長繊維強化ペレットまたは強化樹脂用ペレット組成物で製造され、機械的特性が優れた着色樹脂成形品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】
本発明の一つの特徴によると、熱可塑性高分子樹脂、長さが約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材、および顔料を含み、前記熱可塑性高分子樹脂は温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、前記顔料の表面硬度は約５以下である着色長繊維強化ペレットが提供される。
【００１０】
また、前記着色長繊維強化ペレットは、前記熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下、長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である前記繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下、および前記表面硬度が約５以下である顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下含んでもよい。
【００１１】
また、前記繊維強化材は、平均粒径が約０．３μｍ以上５０μｍ以下であり、前記ペレットの長さ方向に平行になるように前記ペレット内に含浸しており、前記ペレットと実質的に同じ長さを有することが好ましい。
【００１２】
また、前記顔料は、ＺｎＳ、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ  ｂｌａｃｋ）、およびリトポン（ｌｉｔｈｐｏｎ）からなる群から選択された少なくとも１つの化合物であることが好ましい。
【００１３】
また、前記顔料は、平均粒径が約２０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
また、前記顔料は、平均粒径が約３０ｎｍ以下であり、オイル吸収係数（ｏｉｌ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｎｕｍｂｅｒ）が約７０ｃｃ／１００ｇ以上であるカーボンブラックであることが好ましい。
【００１５】
また、前記顔料は、オイル吸収係数が約７０ｃｃ／１００ｇ以上１５０ｃｃ／１００ｇ以下であるカーボンブラックであることが好ましい。
【００１６】
また、前記熱可塑性高分子樹脂は、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶高分子（ＬＣＰ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、およびポリイミド（ＰＩ）からなる群から選択された少なくとも１つの高分子樹脂を含んでもよい。
【００１７】
また、前記熱可塑性高分子樹脂はポリオレフィン系高分子であり、炭素数３以上のエチレン−α−オレフィン共重合体およびスチレン−ジエン共重合体からなる群から選択された少なくとも１つの共重合体が混合してもよい。
【００１８】
また、前記エチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、およびエチレン−オクテン共重合体からなる群から選択された少なくとも１つの共重合体を含んでもよい。
【００１９】
また、前記スチレン−ジエン共重合体は、スチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−プロピレンブロック共重合体、およびスチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体からなる群から選択された少なくとも１つの共重合体を含んでもよい。
【００２０】
また、前記ポリオレフィン系高分子は、不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸誘導体に改質してもよい。
【００２１】
また、前記ポリオレフィン系高分子は、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸誘導体、およびオルガノシラン化合物からなる群から選択された少なくとも１つの極性基にグラフトし、グラフト率が約０．３重量％以上５重量％以下であることが好ましい。前記不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸誘導体は、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、イタコン酸、メタアクリル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイン酸モノアミド、アクリル酸アミド、メタクリル酸ナトリウムからなる群から選択された少なくとも１つの化合物であることが好ましい。前記オルガノシラン化合物は、アミノシラン、エポキシシラン、ビニルシラン、メタクリルオキシシランからなる群から選択された少なくとも１つの化合物であることが好ましい。
【００２２】
また、前記繊維強化材は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、ナイロン繊維、ＰＥＴ繊維、ＰＥＥＫ繊維、ＬＣＰ繊維、ポリアクロニトリル（ＰＡＮ）繊維、超高分子量ポリエチレン（ＰＥ）繊維、アラミド繊維、天然繊維（ｎａｔｕｒａｌ  ｆｉｂｅｒ）からなる群から選択された少なくとも１つの繊維であることが好ましい。
【００２３】
また、前記着色長繊維強化ペレットは、酸化防止剤、中和剤、核剤、帯電防止剤、難燃剤、光沢剤、紫外線安定剤、スリップ剤、離型剤、分散剤、および無機充填剤からなる群から選択された少なくとも１つの添加剤をさらに含んでもよい。上述した添加剤は、高分子の安定化、原価の減少などのために用いられるものであり、機械的性質、外観特性、変形特性などが急激に低下しない範囲内で使用してもよい。前記酸化防止剤としてはフェノール系酸化防止剤、リン酸系酸化防止剤、チオジプロピオン酸シナジストなどが用いてもよい。前記中和剤としてはカルシウムステアレート、酸化亜鉛などを用いてもよく、前記無機充填剤としてはタルク（Ｔａｌｃ）、マイカ（Ｍｉｃａ）、粘土、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラスバブル（Ｇｌａｓｓ  Ｂｕｂｂｌｅ）、ガラスビーズ（Ｇｌａｓｓ  Ｂｅａｄ）、セラミックバブル（Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｂｕｂｂｌｅ）、ホイスカー（Ｗｈｉｓｋｅｒｓ）、チョップ形態のガラス繊維（Ｃｈｏｐｐｅｄ  Ｇｌａｓｓ  Ｆｉｂｅｒ）などを用いてもよい。
【００２４】
本発明の一つの特徴によると、第１熱可塑性高分子樹脂を約５０重量％以上９０重量％以下および表面硬度が約５以下である顔料を約１０重量％以上５０重量％以下含む着色ペレット、および第２熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下および長さが約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約１０重量％以上９０重量％以下含む長繊維強化ペレットを含むペレット組成物が提供される。この場合、前記着色ペレットと前記長繊維強化ペレットは、約０．０２：９９．９８以上５０：５０以下の重量比で混合してもよい。また、前記ペレット組成物は、第３熱可塑性高分子樹脂を有する樹脂ペレットをさらに含んでもよい。
【００２５】
また、前記ペレット組成物は、熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下、長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下、および表面硬度が約５以下である顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下の範囲となるように前記着色ペレットと、前記長繊維強化ペレットとを混合してもよい。前記熱可塑性高分子樹脂は、第１および第２熱可塑性高分子樹脂が混合してもよい。前記第１および第２熱可塑性高分子樹脂は同じ種類であってもよいし、互いに異なる種類であってもよい。
【００２６】
また、前記ペレット組成物は、熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下、長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下、および表面硬度が約５以下である顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下の範囲となるように前記着色ペレット、前記長繊維強化ペレット、および前記樹脂ペレットを混合してもよい。この場合、前記熱可塑性高分子樹脂は、第１、第２、および第３熱可塑性高分子樹脂を混合してもよい。また、前記第１、第２、および第３熱可塑性高分子樹脂は互いに同じ種類であってもよいし、互いに異なる種類であってもよい。
【００２７】
また、前記第１熱可塑性高分子樹脂、前記第２熱可塑性高分子樹脂、および前記第３熱可塑性高分子樹脂は、前記着色長繊維強化ペレットに含まれた熱可塑性高分子樹脂とその種類が同じであってもよい。すなわち、前記第１熱可塑性高分子樹脂、前記第２熱可塑性高分子樹脂、および前記第３熱可塑性高分子樹脂はそれぞれ、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶高分子（ＬＣＰ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、およびポリイミド（ＰＩ）からなる群から選択された少なくとも１つの高分子樹脂を含んでもよい。
【００２８】
また、前記第１熱可塑性高分子樹脂、前記第２熱可塑性高分子樹脂、および前記第３熱可塑性高分子樹脂はポリオレフィン系高分子であり、炭素数３以上のエチレン−α−オレフィン共重合体およびスチレン−ジエン共重合体からなる群から選択された少なくとも１つの共重合体を混合してもよい。前記エチレン−α−オレフィン共重合体、スチレン−ジエン共重合体、およびポリオレフィン系高分子の具体的な種類および特性は、前記着色長繊維強化ペレットに関する説明で上述した通りであるため省略する。
【００２９】
また、前記第１熱可塑性高分子樹脂および前記第２熱可塑性高分子樹脂のうちの少なくとも１つの熱可塑性高分子樹脂が、温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましい。
【００３０】
本発明の一つの特徴によると、ａ）第４熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下、長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下、および表面硬度が約５以下である顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下含む着色長繊維強化ペレット、ｂ）第５熱可塑性高分子樹脂を約５０重量％以上９０重量％以下および表面硬度が約５以下である顔料を約１０重量％以上５０重量％以下含む着色ペレット、およびｃ）第６熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下および長さが約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約１０重量％以上９０重量％以下含む長繊維強化ペレットが乾式混合した強化樹脂用ペレット組成物が提供される。
【００３１】
この場合、前記ペレット組成物は、第７熱可塑性高分子樹脂を含む樹脂ペレットをさらに含んでもよい。
【００３２】
前記ペレット組成物は、前記着色長繊維強化ペレットを約１０重量％以上７０重量％以下、前記着色ペレットを約５重量％以上８０重量％以下、および前記長繊維強化ペレットを約１０重量％以上９０重量％以下含んでもよい。
【００３３】
前記ペレット組成物は、熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下、長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下、および表面硬度が約５以下である顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下の範囲となるように前記着色長繊維強化ペレットと、前記着色ペレットと、前記長繊維強化ペレットとを含み混合してもよい。この場合、前記熱可塑性高分子樹脂は、第４、第５、および第６熱可塑性高分子樹脂を混合してもよい。
【００３４】
また、前記ペレット組成物は、熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下、長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下、および表面硬度が約５以下である顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下の範囲となるように前記着色長繊維強化ペレットと、前記着色ペレットと、前記長繊維強化ペレットと、前記樹脂ペレットとを混合してもよい。この場合、前記熱可塑性高分子樹脂は、第４、第５、第６、および第７熱可塑性高分子樹脂を混合してもよい。
【００３５】
また、前記第４熱可塑性高分子樹脂は、温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましい。
【００３６】
本発明の一つの特徴によると、着色樹脂成形品は繊維強化材を含み、前記繊維強化材の平均長さは約１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、前記樹脂成形品は表面硬度が約５以下である顔料で着色した着色樹脂成形品が提供される。
【００３７】
この場合、前記着色樹脂成形品は、着色長繊維強化ペレット、強化樹脂用ペレット組成物、またはこれらの混合物で成形してもよい。
【００３８】
また、前記長繊維強化ペレットまたは前記強化樹脂用ペレット組成物から製造された成形品内に最終的に残るようになる繊維強化材の平均長さは約１ｍｍ以上、好ましくは約２ｍｍ以上が好ましい。また、前記成形品内に含まれた全体繊維強化材のうちで約１ｍｍ以上の長さを有する繊維強化材の含有量は約１０重量％以上７０重量％以下であり、前記繊維強化材の平均長さは約１ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましい。
【００３９】
また、前記成形品を成形する方法として、射出成形、圧縮成形、圧出成形、中空成形、発砲成形、ガス射出成形、金属インサート射出成形、金属インサート圧縮成形などを用いることが好ましいが特に限定されるものではなく、射出成形、金属インサート射出成形などを用いることがより好ましい。
【００４０】
また、前記成形品は、温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下である樹脂を含んでもよい。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、着色長繊維強化ペレットまたは着色ペレットと長繊維強化ペレットなどが混合した強化樹脂用ペレット組成物を用いて成形する場合、優れた着色性能を示しながらも物性が低下することなく、引張強度、屈曲強度、衝撃強度などの機械的特性が優れた成形品を製造することが可能である。また、顔料が高含有量で含まれた着色ペレットを用いて成形しても物性低下のない優れた製品を製造して、製造費用を低下することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明します。実施例では、同様の参照符号が、同様の構成要素を示します。
【００４３】
本発明の実施形態に係る着色長繊維強化ペレットは、熱可塑性高分子樹脂、長さが約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材、および顔料を含む。この場合、熱可塑性高分子樹脂は温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、顔料の表面硬度は約５以下である。
【００４４】
この場合、着色長繊維強化ペレットは、熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下、長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下、および顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下含む。
【００４５】
また、顔料の場合、表面硬度が約５より大きくなれば着色長繊維強化ペレットの生産過程や着色長繊維強化ペレットを用いて最終成形品を成形する過程において、顔料と繊維強化材の衝突、摩擦によって繊維強化材の破損が生じるようになり、機械的性質の低下が発生する。したがって、本発明の実施形態は、表面硬度が約５以下である顔料を用いる。しかしながら、表面硬度が約５以下の顔料のうちでも特定の顔料の場合、粒径などの他の特性によって機械的性質の低下が生じることがある。特にカーボンブラックの場合、粒径が大きく、オイル吸収係数が小さいほど、機械的性質が低下する特性がある。すなわち、具体的な着色剤の特性によって成形品の機械的性質の低下が起こるようになり、このような物性低下を最小限にするため、本発明の実施形態では着色剤として用いる顔料の種類や特性を決定する。
【００４６】
顔料としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ  ｂｌａｃｋ）、およびリトポン（ｌｉｔｈｏｐｏｎｅ）からなる群から選択された少なくとも１つの化合物を用いてもよい。このような化合物はすべて表面硬度が約５以下であることが好ましい。しかしながら、カーボンブラックの場合、平均粒径が約３０ｎｍ以下であり、オイル吸収係数が約７０ｃｃ／１００ｇ以上を満たさなければならない。
【００４７】
また、オイル吸収係数が約７０ｃｃ／１００ｇ以上１５０ｃｃ／１００ｇ以下であるカーボンブラックを用いてもよい。オイル吸収係数とは、カーボンブラックが液体を吸収することができる能力を示す基準である。カーボンブラックのオイル吸収係数が約７０ｃｃ／１００ｇよりも小さい場合には成形品の機械的性質が低下し、約１５０ｃｃ／１００ｇよりも大きい場合には成形性が低化するようになる。
【００４８】
また、顔料として平均粒径が約２０ｎｍ以下のものを用いてもよい。平均粒径が約２０ｎｍより大きいと、着色能力と成形品の機械的性質が低下する。
【００４９】
着色長繊維強化ペレット内における熱可塑性高分子樹脂の比率が約９０重量％よりも大きい場合、衝撃強度と屈曲特性が低くなり、約１０重量％よりも小さい場合、成形性が低下するため、全体ペレットに対して熱可塑性高分子樹脂は約１０重量％以上９０重量％以下程度含むことが好ましい。
【００５０】
また、熱可塑性高分子樹脂の約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約０．１ｇ／１０ｍｉｎよりも小さい場合には生産性の低下および最終製品にフローマーク（ｆｌｏｗ  ｍａｒｋ）が生じることがあり、メルトインデックス（ＭＩ）が約８０ｇ／１０ｍｉｎよりも大きい場合には耐衝撃性、引長強度、衝撃強度、屈曲強度などにおいて所望する物性を得ることが困難となる。したがって、熱可塑性高分子樹脂の約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）は約０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下が好ましい。
【００５１】
また、熱可塑性高分子樹脂としては、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶高分子（ＬＣＰ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、およびポリイミド（ＰＩ）からなる群から選択された少なくとも１つの高分子樹脂を単独または混合して用いてもよい。
【００５２】
熱可塑性高分子のうちでポリオレフィン系高分子は、単独またはゴム樹脂と混合して用いてもよい。ゴム樹脂は、炭素数３以上のエチレン−α−オレフィン共重合体およびスチレン−ジエン共重合体からなる群から選択された少なくとも１つの共重合体が混合したものである。
【００５３】
エチレン−α−オレフィン共重合体は、炭素数３以上のα−オレフィンとエチレンからなり、エチレンはエチレン−α−オレフィン共重合体のうちで約１０重量％以上９０重量％以下程度、好ましくは約１５重量％以上８５重量％以下程度含んでもよい。
【００５４】
エチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、およびエチレン−オクテン共重合体からなる群から選択された少なくとも１つの共重合体を含んでもよい。
【００５５】
芳香族ビニル化合物がスチレン−ジエン共重合体内に約１０重量％以上５０重量％以下程度含まれてもよい。スチレン系共重合体ゴムのうち、芳香族ビニル化合物の含有量が約１０重量％よりも小さい場合は成形性が低下し、約５０重量％よりも大きい場合は低温耐衝撃性が低下してしまう。スチレン−ジエン共重合体ゴムは、スチレン、ビニルトルエン、メチルスチレンのような芳香族ビニル化合物と、ブタジエン、イソプレンなどのジエン化合物から構成されたブロック共重合体であり、スチレン−ジエン共重合体に水素を添加した化合物も含まれてもよい。
【００５６】
代表的なスチレン−ジエン共重合体ゴムとしては、スチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、およびスチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体などがあり、このような共重合体を単独または混合して用いてもよい。
【００５７】
また、ポリオレフィン系高分子は、不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸誘導体などに改質してもよい。ポリオレフィン系高分子は、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸誘導体、およびオルガノシラン化合物からなる群から選択された少なくとも１つの極性基にグラフトし、グラフト率が約０．３重量％以上５重量％以下であってもよい。
【００５８】
改質したポリオレフィン系高分子として変性ポリプロピレンを用いてもよい。変性ポリプロピレンは、ポリプロピレンに不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸誘導体、オルガノシラン化合物などの極性機能基をグラフトさせたものである。このとき、グラフト率が約０．３重量％よりも小さい場合、屈曲特性、剛性、およびウレタンフォームとの付着性が低下し、約５．０重量％よりも大きい場合、衝撃強度の低下が起こってしまう。したがって、グラフト率は約０．３重量％以上５．０重量％以下、好ましくは約０．５重量％以上５．０重量％以下である。
【００５９】
グラフト反応時に使用が可能な不飽和カルボン酸を例示すれば、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、イタコン酸、メタアクリル酸などがあり、グラフト反応時に使用が可能な不飽和カルボン酸誘導体としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの無水物およびマレイン酸モノアミド、アクリル酸アミド、メタクリル酸ナトリウムなどのエステル、アミド、金属塩などを挙げてもよく、オルガノシラン化合物としてはアミノシラン、エポキシシラン、ビニルシラン、メタクリルオキシシランなどがあるが、本発明はこのような化合物に限定されるものではない。変性ポリプロピレンは上記で羅列した極性機能基のうちから選択した１種または２種以上の極性基をポリプロピレン樹脂にグラフト化して製造されてもよい。
【００６０】
変性ポリプロピレンの含有量が約１重量％よりも小さい場合には剛性、屈曲特性、およびウレタン付着性の向上することが困難となり、約１０重量％よりも大きい場合には衝撃強度の低下を引き起こすことがあるため、変性ポリプロピレンは全体着色長繊維強化ペレットに対して約１重量％以上１０重量％以下程度含まれることが好ましい。
【００６１】
着色長繊維強化ペレットの形状は円筒状、卵円形、ラグビーボール型、平たい円柱型などと多様であってもよく、ペレットの長さは約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましい。繊維強化材は平均粒径が約０．３μｍ以上５０μｍ以下であり、ペレットの長さ方向と平行に含浸しており、ペレットの長さと実質的にほぼ同じである。着色長繊維強化ペレット内における繊維強化材の長さは約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下が適当であり、約５ｍｍよりも小さい場合には変形量が増大してウェルドライン部の強度が低下するようになり、約５０ｍｍよりも大きい場合には、成形機のホッパーからシリンダへの射出が適切になされずに成形加工性が劣化する。
【００６２】
繊維強化材は、ガラス繊維（Ｇｌａｓｓ  Ｆｉｂｅｒ）、炭素繊維（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ）、金属繊維（Ｍｅｔａｌ  Ｆｉｂｅｒ）、ナイロン繊維（Ｎｙｌｏｎ  Ｆｉｂｅｒ）、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ  Ｆｉｂｅｒ）、ポリエチレンエチレンケトン繊維（ＰＥＥＫ  Ｆｉｂｅｒ）、液晶ポリマ繊維（ＬＣＰ  Ｆｉｂｅｒ）、ポリアクリロニトリル繊維（ＰＡＮ  Ｆｉｂｅｒ）、超高分子量ポリエチレン繊維（ＰＥ  Ｆｉｂｅｒ）、アラミド繊維（Ａｒａｍｉｄ  Ｆｉｂｅｒ）、天然繊維（Ｎａｔｕｒａｌ  Ｆｉｂｅｒ）などの繊維のうちから選択された少なくとも１つの繊維である。
【００６３】
また、高分子の濡れ性を増大させるために、繊維強化材には適切な表面処理剤、例えばシラン、チタネート、アルミニウム、クロミウム、ジルコニウム、ボランなどのようなカップリング剤を用いてもよいし、酸処理などを加えてもよい。特に多く用いられるガラス繊維の場合、γ−アミノ−プロピルトリメトキシシランなどのシラン系カップリング剤やγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのエポキシ系カップリング剤、ビニルトリクロロシランなどのビニルシラン系カップリング剤を用いる場合、高分子の濡れ性を大幅に向上させることができる。
【００６４】
全体着色長繊維強化ペレット内で繊維強化材の含有量が約５重量％よりも小さい場合は変形量が大きくなって要求水準の屈曲特性を発現することができずに機械的性質の補強効果が低下し、約８５重量％よりも大きい場合は成形加工性が低化する。したがって、繊維強化材は、着色長繊維強化ペレット内で約５重量％以上８５重量％以下、好ましくは約１５重量％以上４５重量％以下程度含んでもよい。
【００６５】
以下、着色ペレットおよび長繊維強化ペレットなどが混合した強化樹脂用ペレット組成物について説明する。
【００６６】
強化樹脂用ペレット組成物は、第１熱可塑性高分子樹脂を約５０重量％以上９０重量％以下および表面硬度が約５以下である顔料を約１０重量％以上５０重量％以下含む着色ペレットと、第２熱可塑性高分子を約１０重量％以上９０重量％以下および長さが約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約１０重量％以上９０重量％以下含む長繊維強化ペレットとを含んでいる。第１熱可塑性高分子樹脂と第２熱可塑性高分子樹脂は同じであってもよいし、互いに異なる種類であってもよい。
【００６７】
第１および第２熱可塑性高分子樹脂、顔料、および繊維強化材については着色長繊維強化ペレットに関して上述したものと同じであるため、重複する説明は省略する。
【００６８】
強化樹脂用ペレット組成物は、上記した着色ペレットと長繊維強化ペレットが約０．０２：９９．９８以上５０：５０以下の重量比で乾式混合した形態であり、混合後に各成分の組成比は上述した着色長繊維強化ペレットの組成比で含まれてもよい。すなわち、ａ）着色ペレット、ｂ）長繊維強化ペレットが混合した強化樹脂用ペレット組成物を成形して製造された成形品は、着色長繊維強化ペレットを成形して製造された成形品と同じ組成比を有してもよい。また、ｃ）強化樹脂用ペレット組成物には第３熱可塑性高分子樹脂のみからなる樹脂ペレットをさらに添加し、強化樹脂用ペレット組成物の全体組成比を調節することが好ましい。
【００６９】
また、強化樹脂用ペレット組成物には着色長繊維強化ペレットがさらに含まれてもよい。すなわち、強化樹脂用ペレット組成物は、ａ）第４熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下、長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下、および表面硬度が約５以下である顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下含む着色長繊維強化ペレット、ｂ）第５熱可塑性高分子樹脂を約５０重量％以上９０重量％以下および表面硬度が約５以下である顔料を約１０重量％以上５０重量％以下含む着色ペレット、およびｃ）第６熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下および長さが約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約１０重量％以上９０重量％以下含む長繊維強化ペレットを乾式混合して形成されてもよい。同様に、強化樹脂用ペレット組成物には、ｄ）第７熱可塑性高分子樹脂を含む樹脂ペレットがさらに添加されてもよい。ａ）、ｂ）、およびｃ）の混合である強化樹脂用ペレット組成物、またはａ）、ｂ）、ｃ）、およびｄ）の混合である強化樹脂用ペレット組成物を成形して製造された成形品は、着色長繊維強化ペレットを成形して製造された成形品と同じ組成比を有してもよい。
【００７０】
また、強化樹脂用ペレット組成物は、着色長繊維強化ペレットを約１０重量％以上７０重量％以下、着色ペレットを約５重量％以上８０重量％以下、および長繊維強化ペレットを約１０重量％以上９０重量％以下含んでもよい。強化樹脂用ペレット組成物は、全体組成物内で熱可塑性高分子樹脂を約１０重量％以上９０重量％以下、長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約５重量％以上８５重量％以下、および表面硬度が約５以下である顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下の範囲となるように着色長繊維強化ペレット、着色ペレット、および長繊維強化ペレットを混合してもよい。
【００７１】
また、強化樹脂用ペレット組成物は、熱可塑性高分子を約１０重量％以上９０重量％以下、長さ約５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を約５重量％異常８５重量％以下、および表面硬度が約５以下である顔料を約０．０１重量％以上５重量％以下の範囲となるように着色長繊維強化ペレット、着色ペレット、長繊維強化ペレット、および樹脂ペレットを混合してもよい。
【００７２】
この他にも、着色長繊維強化ペレット、着色ペレット、長繊維強化ペレット、および樹脂ペレットからなる群から選択された適切なペレットの組み合わせであり、製造された成形品内の組成比が特定の値を有するようにしてもよい。
【００７３】
成形品は繊維強化材を含んで着色した樹脂成形品であり、繊維強化材の平均長さは約１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、樹脂成形品は表面硬度が約５以下である。
【００７４】
以下、実施例を参照しながら本発明をより詳しく説明する。下記の実施例は本発明をより一層具体的に説明するために例示したものに過ぎず、本発明の内容が下記の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００７５】
実施例１〜３および比較例１〜３
着色長繊維強化ペレットは、温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約１２ｇ／１０ｍｉｎであるポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、無水マレイン酸がポリプロピレンに約１％グラフトしている変性ポリプロピレン（ｍＰＰ）、直径約１７μｍのガラス繊維（ＬＧＦ）、および顔料を用いて製造した。顔料としては、ＺｎＳ（ＺＳ）、リトポン（ＬＰ）、粒径が約１５ｎｍでありオイル吸収係数が約１０５ｃｃ／１００ｇであるカーボンブラック（ＣＢ３）を各々実施例１、２、及び３で用いた。また、顔料としては、酸化チタン（ＴｉＯ２、ＴＯ）、粒径が約６０ｎｍでありオイル吸収係数が約９０ｃｃ／１００ｇであるカーボンブラック（ＣＢ１）、粒径が約２４ｎｍでありオイル吸収係数が約５５ｃｃ／１００ｇであるカーボンブラック（ＣＢ２）を各々比較例１、２、及び３で用いた。ここで、実施例１〜３および比較例１〜３で用いた成分および各成分間の重量比は下記の表１に示す。
【００７６】
【表１】
2010538104.tif 000002
【００７７】
表１の組成に従い、ガラス繊維の長さがペレットの長さと同じように長さ約１０ｍｍの着色長繊維強化ペレットを製作した。製作されたペレットにクランプ力約１５０トンの射出機を用いて米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）規格に適合するように引張強度、屈曲強度、およびＩＺＯＤ衝撃強度のために試片を製作してＡＳＴＭ試験法によって物性を測定した。引張強度はＡＳＴＭＤ６３８によって、屈曲強度はＡＳＴＭＤ７９０によって、ＩＺＯＤ衝撃強度はＡＳＴＭＤ２５６によって、それぞれ室温（約２３℃）でＮｏｔｃｈｅｄ試験片を用いて測定した。
【００７８】
各物性に対して１０の試片を評価して平均値を求め、この結果を下記の表２に整理した。
【００７９】
【表２】
2010538104.tif 000003
【００８０】
実施例１〜３に用いられたＺＳ（硫化亜鉛）、ＬＰ（リトポン）の表面硬度は約３以上４以下の範囲であり、ＣＢ（カーボンブラック）は約１以上２以下の範囲であり、比較例４に用いられたＴＯ（酸化チタン）は表面硬度が約７以上８以下の範囲である。
【００８１】
実験結果から確認できるように、表面硬度が約５以下である顔料を用いた実施例１〜３に比べ、表面硬度が約５以上のＴＯ（酸化チタン）を用いた比較例１の場合、引張強度、屈曲強度、ＩＺＯＤ衝撃強度がすべて急激に低下することを確認できる。また、実施例３と比較例２および３の比較により、表面硬度約５以下である顔料の条件を満たしても顔料の粒径などの特性により、引張強度とＩＺＯＤ衝撃強度の側面において大きい低下が生じることを確認できる。具体的には、表面硬度約５以下であるカーボンブラックを顔料として用いた場合であっても、粒径とオイル吸収係数によって他の物性を示す。すなわち、平均粒径が約３０ｎｍ以下であり、オイル吸収係数が約７０ｃｃ／１００ｇ以上であるカーボンブラックの場合（実施例３）では引張強度、屈曲強度、ＩＺＯＤ衝撃強度が優れている。また、粒径が約６０ｎｍと大きい場合（比較例２）とオイル吸収係数が約５５ｃｃ／１００ｇと小さい場合（比較例３）では引長強度とＩＺＯＤ衝撃強度の低下を確認できる。
【００８２】
実施例４〜６および比較例４〜６
長さ約１０ｍｍの長繊維強化ペレットを、温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が約１２ｇ／１０ｍｉｎであるポリプロピレン樹脂（ＰＰ）と無水マレイン酸がポリプロピレンに約１％グラフトしている変性ポリプロピレン（ｍＰＰ）および直径約１７μｍのガラス繊維（ＬＧＦ）を用いて製造した。この場合、長繊維強化ペレット内に含浸したＬＧＦの長さはペレットの長さと同じである。
【００８３】
また、温度約２３０℃、約２．１６ｋｇ荷重におけるＭＩが約１２ｇ／１０ｍｉｎであるＰＰと分散剤、および顔料を下記に示す表３の組成比で構成した後、二軸押出機を用いて着色ペレットを製造した。顔料としては、ＺＳ、ＬＰ、粒径が約１５ｎｍであってオイル吸収係数が約１０５ｃｃ／１００ｇであるカーボンブラック（ＣＢ３）を各々実施例４、５、及び６で用いた。また、顔料としては、ＴＯ、粒径が約６０ｎｍであってオイル吸収係数が約９０ｃｃ／１００ｇであるＣＢ１、粒径が約２４ｎｍであってオイル吸収係数が約５５ｃｃ／１００ｇであるＣＢ２を各々比較例４、５、及び６で用いた。
【００８４】
ここで、実施例４〜６および比較例４〜６で用いた成分および各成分間の重量比は下記の表３に示す。
【００８５】
【表３】
2010538104.tif 000004
【００８６】
【表４】
2010538104.tif 000005
【００８７】
実施例４〜６および比較例４〜６から上述した実施例１〜３および比較例１〜３と類似した結果を得られ、顔料の表面硬度と顔料の粒径によって機械的性質が変化することが確認された。さらに、着色剤が高含有量で含まれた着色ペレットを用いたとしても、大きい物性低下のない優れた製品を製造できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
上記したように、本発明によれば、着色長繊維強化ペレット、着色ペレット及び長繊維強化ペレットを混合した強化樹脂用ペレット組成物を用いて製造すると、引張強度、屈曲強度、衝撃強度などの機械的特性が優れた成形品が製造できる。また、顔料が高含有量で含まれた着色ペレットを用いても、物性低下のない優れた製品を製造できる。
【００８９】
本発明のいくつかの実施例が、示され、記載されていますが、本発明は、記載された実施例に限定されません。代わりに、当業者にとっては、特許請求の範囲に記載された本発明の原則と趣旨から逸脱しない範囲内で、実施例を多様に修正および変更させることができることを理解することができるであろう。
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月8日(2010.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性高分子樹脂、長さが５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材、および顔料を含み、
前記熱可塑性高分子樹脂は、温度２３０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、前記顔料の表面硬度は５以下であることを特徴とする着色長繊維強化ペレット。
【請求項２】
前記熱可塑性高分子樹脂を１０重量％以上９０重量％以下と、
前記繊維強化材を５重量％以上８５重量％以下と、
前記顔料を０．０１重量％以上５重量％以下と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項３】
前記繊維強化材は平均粒径が０．３μｍ以上５０μｍ以下であり、前記着色長繊維強化ペレットと同じ長さを有することを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項４】
前記顔料は、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ  ｂｌａｃｋ）、およびリトポン（Ｌｉｔｈｏｐｏｎｅ）からなる群から選択された少なくとも１つの化合物であることを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項５】
前記顔料は、平均粒径が３０ｎｍ以下であり、オイル吸収係数が７０ｃｃ／１００ｇ以上であるカーボンブラックであることを特徴とする請求項４に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項６】
前記顔料は、オイル吸収係数が７０ｃｃ／１００ｇ以上１５０ｃｃ／１００ｇ以下であるカーボンブラックを含むことを特徴とする請求項５に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項７】
前記熱可塑性高分子樹脂は、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶高分子（ＬＣＰ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、およびポリイミド（ＰＩ）からなる群から選択された少なくとも１つの高分子樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項８】
前記熱可塑性高分子樹脂はポリオレフィン系高分子であり、炭素数３以上のエチレン−α−オレフィン共重合体およびスチレン−ジエン共重合体からなる群から選択された少なくとも１つの共重合体が混合されることを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項９】
前記エチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、およびエチレン−オクテン共重合体からなる群から選択された少なくとも１つの共重合体を含むことを特徴とする請求項８に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項１０】
前記スチレン−ジエン共重合体は、スチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−プロピレンブロック共重合体、およびスチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体からなる群から選択された少なくとも１つの共重合体を含むことを特徴とする請求項８に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項１１】
前記ポリオレフィン系高分子は、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸誘導体、およびオルガノシラン化合物からなる群から選択された少なくとも１つの極性基にグラフトし、グラフト率が０．３重量％以上５重量％以下であることを特徴とする請求項８に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項１２】
前記繊維強化材は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、ナイロン繊維、ＰＥＴ繊維、ＰＥＥＫ繊維、ＬＣＰ繊維、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）繊維、超高分子量ポリエチレン（ＰＥ）繊維、アラミド繊維（ａｒａｍｉｄ  ｆｉｂｅｒ）、天然繊維（ｎａｔｕｒａｌ  ｆｉｂｅｒ）からなる群から選択された少なくとも１つの繊維であることを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項１３】
前記着色長繊維強化ペレットは、酸化防止剤、中和剤、核剤、帯電防止剤、難燃剤、光沢剤、紫外線安定剤、スリップ剤、離型剤、分散剤、および無機充填剤からなる群から選択された少なくとも１つの添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット。
【請求項１４】
第１熱可塑性高分子樹脂を５０重量％以上９０重量％以下および表面硬度が５以下である顔料を１０重量％以上５０重量％以下含む着色ペレットと、
第２熱可塑性高分子樹脂を１０重量％以上９０重量％以下および長さが５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を１０重量％以上９０重量％以下含む長繊維強化ペレットと、
を含むことを特徴とする強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項１５】
前記着色ペレットと前記長繊維強化ペレットが０．０２：９９．９８以上５０：５０以下の重量比で混合されることを特徴とする請求項１４に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項１６】
第３熱可塑性高分子樹脂からなる樹脂ペレットをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項１７】
熱可塑性高分子樹脂を１０重量％以上９０重量％以下と、
長さ５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を５重量％以上８５重量％以下と、
表面硬度が５以下である顔料を０．０１重量％以上５重量％以下と、
を含むことを特徴とする請求項１４または１６に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項１８】
前記第１熱可塑性高分子樹脂および前記第２熱可塑性高分子樹脂のうちの少なくとも１つの熱可塑性高分子樹脂は、温度２３０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１４に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項１９】
ａ）第４熱可塑性高分子樹脂を１０重量％以上９０重量％以下、長さ５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を５重量％以上８５重量％以下、および表面硬度が５以下である顔料を０．０１重量％以上５重量％以下含む着色長繊維強化ペレットと、
ｂ）第５熱可塑性高分子樹脂を５０重量％以上９０重量％以下および表面硬度が５以下である顔料を１０重量％以上５０重量％以下含む着色ペレットと、
ｃ）第６熱可塑性高分子樹脂を１０重量％以上９０重量％以下および長さが５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を１０重量％以上９０重量％以下含む長繊維強化ペレットと、
を含むことを特徴とする強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項２０】
第７熱可塑性高分子樹脂を含む樹脂ペレットをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項２１】
前記第４熱可塑性高分子樹脂は、温度２３０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１９に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項２２】
前記着色長繊維強化ペレットを１０重量％以上７０重量％以下と、
前記着色ペレットを５重量％以上８０重量％以下と、
前記長繊維強化ペレットを１０重量％以上９０重量％以下と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項２３】
熱可塑性高分子樹脂を１０重量％以上９０重量％以下と、
長さ５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である繊維強化材を５重量％以上８５重量％以下と、
表面硬度が５以下である顔料を０．０１重量％以上５重量％以下と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１９または２０に記載の強化樹脂用ペレット組成物。
【請求項２４】
繊維強化材を含む着色樹脂成形品であって、
前記繊維強化材の平均長さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、
前記樹脂成形品は表面硬度が５以下であることを特徴とする着色樹脂成形品。
【請求項２５】
請求項１に記載の着色長繊維強化ペレット、請求項１４に記載の強化樹脂用ペレット組成物、及び請求項１９に記載の強化樹脂用ペレット組成物のうちの少なくとも１つを用いて成形されることを特徴とする請求項２４に記載の着色樹脂成形品。
【請求項２６】
温度２３０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトインデックス（ＭＩ）が０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上８０ｇ／１０ｍｉｎ以下である樹脂を含むことを特徴とする請求項２４に記載の着色樹脂成形品。
【国際調査報告】
2010538104.tif 000006
2010538104.tif 000007