CN118139935A - 树脂组合物、粒料和成型品 - Google Patents

树脂组合物、粒料和成型品 Download PDF

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Abstract

对于使用结晶性热塑性树脂和再生碳纤维的树脂组合物，使其确保充分的机械强度、生产率优异、进而阻燃性优异。提供由树脂组合物形成的粒料和成型品。一种树脂组合物，其包含热塑性树脂100质量份、再生碳纤维5～50质量份以及阻燃剂5～60质量份，再生碳纤维为树脂与碳纤维的复合物的烧制物、并且以再生碳纤维的10质量％以上的比例包含来自树脂的残渣。

Description

树脂组合物、粒料和成型品
技术领域
本发明涉及树脂组合物、粒料和成型品。特别涉及使用了再生碳纤维的树脂组合物。
背景技术
结晶性热塑性树脂被广泛用于各种设备部件。特别是为了提高由结晶性热塑性树脂形成的成型品的机械强度，广泛使用了增强纤维。这样的增强纤维的代表例之一为碳纤维。
另一方面，从有限资源的有效利用的方面出发，对于碳纤维的再利用进行了研究。作为再生碳纤维，例如已知有专利文献1、专利文献2中记载的物质。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-041800号公报
专利文献2：国际公开第2018/212016号
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在结晶性热塑性树脂中混配再生碳纤维时，与混配新制造出的碳纤维、即原生碳纤维的情况相比，具有机械强度劣化的倾向。另外可知，在使用结晶性热塑性树脂和再生碳纤维时，熔融混炼不能顺利进行，生产率可能会劣化。另外，根据用途，也存在要求阻燃性的情况。
本发明是以解决该课题为目的而进行的，其目的在于，对于使用结晶性热塑性树脂和再生碳纤维的树脂组合物，使其确保充分的机械强度、生产率优异、进而阻燃性优异。其目的还在于提供由上述树脂组合物形成的粒料和成型品。
用于解决课题的手段
本发明人针对上述课题进行了研究，结果发现，作为再生碳纤维，通过使用作为树脂与碳纤维的复合物的烧制物且以上述再生碳纤维的10质量％以上的比例包含来自树脂的残渣的物质，可解决上述课题。
具体地说，通过下述手段解决了上述课题。
<1>一种树脂组合物，其包含：
100质量份的热塑性树脂；
5～50质量份的再生碳纤维；以及
5～60质量份的阻燃剂，
上述再生碳纤维为树脂与碳纤维的复合物的烧制物、并且以上述再生碳纤维的10质量％以上的比例包含来自树脂的残渣。
<2>如<1>中所述的树脂组合物，其中，上述热塑性树脂包含结晶性热塑性树脂。
<3>如<1>中所述的树脂组合物，其中，上述热塑性树脂包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
<4>如<1>中所述的树脂组合物，其中，上述树脂组合物中的30～100质量％为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
<5>如<1>～<4>中任一项所述的树脂组合物，其中，上述再生碳纤维包含：含有苯环的树脂与碳纤维的复合物的烧制物。
<6>如<1>～<5>中任一项所述的树脂组合物，其中，上述再生碳纤维包含：环氧树脂与碳纤维的复合物的烧制物。
<7>如<1>～<6>中任一项所述的树脂组合物，其中，上述阻燃剂包含卤素系阻燃剂。
<8>如<1>～<7>中任一项所述的树脂组合物，其中，相对于100质量份的结晶性热塑性树脂，进一步包含2.0～10.0质量份的锑化合物。
<9>如<1>～<8>中任一项所述的树脂组合物，其进一步包含选自由具有环氧基的化合物、碳化二亚胺化合物、具有噁唑啉基的化合物、具有噁嗪基的化合物、具有羧基的化合物、以及具有酰胺基的化合物组成的组中的至少一种含有官能团的化合物。
<10>如<9>中所述的树脂组合物，其中，上述含有官能团的化合物包含具有环氧基的化合物。
<11>如<1>～<10>中任一项所述的树脂组合物，其中，上述再生碳纤维以25质量％以下的比例包含来自上述树脂的残渣。
<12>如<1>～<11>中任一项所述的树脂组合物，其中，上述树脂组合物中的30～100质量％为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂；上述再生碳纤维包含：含有苯环的树脂与碳纤维的复合物的烧制物；上述再生碳纤维包含：环氧树脂与碳纤维的复合物的烧制物；上述阻燃剂包含卤素系阻燃剂；相对于100质量份的结晶性热塑性树脂，进一步包含2.0～10.0质量份的锑化合物；进一步包含选自由具有环氧基的化合物、碳化二亚胺化合物、具有噁唑啉基的化合物、具有噁嗪基的化合物、具有羧基的化合物、以及具有酰胺基的化合物组成的组中的至少一种含有官能团的化合物；上述再生碳纤维以25质量％以下的比例包含来自上述树脂的残渣。
<13>如<1>～<12>中任一项所述的树脂组合物，其中，相对于100质量份的上述热塑性树脂，包含5～40质量份的上述再生碳纤维。
<14>如<1>～<13>中任一项所述的树脂组合物，其中，树脂组合物中的再生碳纤维(b)与阻燃剂(c)的质量比例即(b)/(c)为0.4以上。
<15>一种粒料，其由<1>～<14>中任一项所述的树脂组合物形成。
<16>一种成型品，其由<1>～<14>中任一项所述的树脂组合物形成。
<17>如<16>中所述的成型品，其是车载用壳体部件。
发明的效果
根据本发明，对于使用结晶性热塑性树脂和再生碳纤维的树脂组合物，能够使其确保充分的机械强度、生产率优异、进而阻燃性优异。还能够提供由上述树脂组合物形成的粒料和成型品。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式(以下简称为“本实施方式”)进行详细说明。需要说明的是，以下的本实施方式是用于说明本发明的例示，本发明并不仅限定于本实施方式。
需要说明的是，本说明书中的“～”以包含其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义使用。
本说明书中，只要没有特别说明，各种物性值和特性值为23℃的值。
本说明书中，重均分子量和数均分子量是通过GPC(凝胶渗透色谱)法测定的聚苯乙烯换算值。
对于本说明书中示出的标准来说，在测定方法等因年度而不同的情况下，只要没有特别说明，则基于2021年1月1日当时的标准。
本实施方式的树脂组合物的特征在于，其包含热塑性树脂100质量份、再生碳纤维5～50质量份、以及阻燃剂5～60质量份，上述再生碳纤维是树脂与碳纤维的复合物的烧制物、且以上述再生碳纤维的10质量％以上的比例包含来自树脂的残渣。通过为这样的构成，对于热塑性树脂、特别是使用结晶性热塑性树脂和再生碳纤维的树脂组合物，可实现与使用结晶性热塑性树脂、特别是使用结晶性热塑性树脂和原生碳纤维的情况相匹敌的机械强度，并且生产率优异，进而可得到阻燃性优异的树脂组合物。特别是在本实施方式中，还能够使阻燃性高于使用原生碳纤维的情况。据推测其原因在于，由于再生碳纤维中包含的树脂残渣是所谓的炭，因此容易形成烧焦物(char)，容易阻断氧。
本实施方式优选为下述树脂组合物：其包含：包括结晶性热塑性树脂的热塑性树脂100质量份、再生碳纤维5～50质量份(优选5～40质量份)、以及阻燃剂5～60质量份；上述再生碳纤维是树脂与碳纤维的复合物的烧制物、并且以上述再生碳纤维的10质量％以上的比例包含来自树脂的残渣。
另外，本实施方式优选为下述树脂组合物：其包含结晶性热塑性树脂100质量份、再生碳纤维5～50质量份(优选5～40质量份)、以及阻燃剂5～60质量份，上述再生碳纤维是树脂与碳纤维的复合物的烧制物、并且以上述再生碳纤维的10质量％以上的比例包含来自树脂的残渣。
<热塑性树脂>
本实施方式的树脂组合物包含热塑性树脂，优选至少包含结晶性热塑性树脂。另外，热塑性树脂可以为非晶性树脂、也可以为非晶性树脂与结晶性热塑性树脂的共混物。
优选的一个实施方式中，热塑性树脂为结晶性热塑性树脂。
优选的另一实施方式中，热塑性树脂为结晶性热塑性树脂与非晶性热塑性树脂的共混物。
<<结晶性热塑性树脂>>
结晶性热塑性树脂的种类等没有特别限定，优选可例示出聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等聚酯树脂(热塑性聚酯树脂)；聚酰胺树脂；聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、环状环烯烃树脂等聚烯烃树脂；聚缩醛树脂；聚酰亚胺树脂；等等，更优选包含聚酯树脂的至少一种。
本实施方式的树脂组合物中的结晶性热塑性树脂的共混形态的一例包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。本实施方式的树脂组合物中，结晶性热塑性树脂中的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的含量优选为30～100质量％。
关于本实施方式的树脂组合物中的结晶性热塑性树脂的共混形态，结晶性热塑性树脂中的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的比例优选为60～100质量％、更优选为80～100质量％、进一步优选为90～100质量％、再优选为95～100质量％、更进一步优选为98～100质量％。
本实施方式的树脂组合物中的结晶性热塑性树脂的共混形态的另一例包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。本实施方式的树脂组合物中，结晶性热塑性树脂中的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的总含量优选为80～100质量％、更优选为90～100质量％、进一步优选为95～100质量％、再优选为97～100质量％、更再优选为99～100质量％。
该共混形态中，关于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的质量比例，相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂优选为10质量份以上、更优选为20质量份以上、进一步优选为30质量份以上、再优选为35质量份以上。另外，相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂优选为100质量份以下、进一步优选为90质量份以下、再优选为80质量份以下、更再优选为70质量份以下、进一步再优选为60质量份以下、更进一步再优选为50质量份以下、尤其再优选小于50质量份。
聚酯树脂是通过二羧酸化合物与二羟基化合物的缩聚、羟基羧酸化合物的缩聚或者这些化合物的缩聚等而得到的聚酯，可以为均聚聚酯、共聚聚酯中的任一者。
作为构成聚酯树脂的二羧酸化合物，优选使用芳香族二羧酸或其酯形成性衍生物。
作为芳香族二羧酸，可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、联苯-2,2’-二羧酸、联苯-3,3’-二羧酸、联苯-4,4’-二羧酸、二苯醚-4,4’-二羧酸、二苯基甲烷-4,4’-二羧酸、二苯基砜-4,4’-二羧酸、二苯基异亚丙基-4,4’-二羧酸、1,2-双(苯氧基)乙烷-4,4’-二羧酸、蒽-2,5-二羧酸、蒽-2,6-二羧酸、对三联苯-4,4’-二羧酸、吡啶-2,5-二羧酸等，可以优选使用对苯二甲酸。
这些芳香族二羧酸可以仅使用1种、或者可以将2种以上混合使用。众所周知，这些物质除了游离酸以外还可以作为二甲酯等酯形成性衍生物而用于缩聚反应。
需要说明的是，只要为少量，也可以将1种以上的己二酸、壬二酸、十二烷二酸、癸二酸等脂肪族二羧酸、1,2-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸和1,4-环己烷二羧酸等脂环式二羧酸与这些芳香族二羧酸一起混合使用。
作为构成热塑性聚酯树脂的二羟基化合物，可以举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、2-甲基丙烷-1,3-二醇、二乙二醇、三乙二醇等脂肪族二醇、环己烷-1,4-二甲醇等脂环式二醇等以及它们的混合物等。需要说明的是，只要为少量，也可以共聚1种以上的分子量400～6,000的长链二醇、即聚乙二醇、聚-1,3-丙二醇、聚四亚甲基二醇等。
另外，也可以使用氢醌、间苯二酚、萘二醇、二羟基二苯醚、2,2-双(4-羟苯基)丙烷等芳香族二醇。
另外，除了上述的二官能性单体以外，还可以少量地合用用于引入分支结构的偏苯三酸、均苯三酸、苯均四酸、季戊四醇、三羟甲基丙烷等三官能性单体、用于分子量调节的脂肪酸等单官能性化合物。
作为聚酯树脂，通常使用主要由二羧酸与二醇的缩聚物形成的物质，即使用全部树脂的通常50质量％、优选70质量％以上由该缩聚物形成的物质。作为二羧酸，优选芳香族羧酸，作为二醇，优选脂肪族二醇。
其中，作为聚酯树脂优选的是酸成分的95摩尔％以上为对苯二甲酸、醇成分的95质量％以上为脂肪族二醇的聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂。其代表物为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。优选它们接近于均聚聚酯，即为全部树脂的95质量％以上由对苯二甲酸成分以及1,4-丁二醇或乙二醇成分形成的物质。
本实施方式中，热塑性聚酯树脂的主成分优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂或聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂，更优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
另外，还优选使间苯二甲酸、二聚酸、聚四亚甲基二醇(PTMG)等聚亚烷基二醇等进行共聚。另外，这些共聚物是指共聚量为聚对苯二甲酸丁二醇酯全部链段中的1摩尔％以上、小于50摩尔％的物质。其中，共聚量优选为2～50摩尔％、更优选为3～40摩尔％、特别优选为5～30摩尔％。
聚酯树脂的相对粘度优选为0.5～2dL/g。从成型性和机械特性的方面出发，更优选具有0.6～1.5dL/g范围的相对粘度。若使用相对粘度为0.5dL/g以上的物质，则所得到的成型品的机械强度倾向于更加提高。另外，通过为2dL/g以下，树脂组合物的流动性倾向于提高、成型性倾向于提高。需要说明的是，聚酯树脂的相对粘度在四氯乙烷与苯酚的1:1(质量比)的混合溶剂中在30℃进行测定。
另外，聚酯树脂的酸值(AV)优选为1～50eq/t。通过使其为这样的范围，能够得到耐水解性、热稳定性等优异的树脂组合物。关于酸值，将聚酯树脂0.5g溶解在苯甲醇25mL中，使用氢氧化钠的0.01摩尔/升苯甲醇溶液进行滴定。关于指示剂，可以使用将酚酞0.10g溶解在乙醇50mL和水50mL的混合液中而得到的溶液。
本实施方式的树脂组合物中的结晶性热塑性树脂的含量优选为55质量％以上、更优选为60质量％以上、进一步优选为65质量％以上。上限值是除再生碳纤维和阻燃剂以外的成分全部为结晶性热塑性树脂的量。
本实施方式的树脂组合物中，结晶性热塑性树脂可以仅包含1种，也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下，优选总量为上述范围。
<<非晶性热塑性树脂>>
本实施方式的树脂组合物可以包含非晶性热塑性树脂。作为非晶性热塑性树脂，可例示出聚碳酸酯树脂；苯乙烯系树脂；聚醚酰亚胺树脂；聚苯醚树脂；聚苯硫醚树脂；聚砜树脂；聚甲基丙烯酸酯树脂，优选聚碳酸酯树脂和/或苯乙烯系树脂，更优选聚碳酸酯树脂。
聚碳酸酯树脂是通过使二羟基化合物或者该二羟基化合物和少量的多羟基化合物与光气或碳酸二酯发生反应而得到的可以分支的均聚物或共聚物。聚碳酸酯树脂的制造方法没有特别限定，可以使用通过现有公知的光气法(界面聚合法)、熔融法(酯交换法)而进行制造的方法。
作为原料二羟基化合物，优选芳香族二羟基化合物，可以举出2,2-双(4-羟苯基)丙烷(＝双酚A)、四甲基双酚A、双(4-羟苯基)-对二异丙苯、氢醌、间苯二酚、4,4-二羟基联苯等，优选可以举出双酚A。另外，也可以使用在上述芳香族二羟基化合物上键合有1个以上的磺酸四烷基磷鎓而成的化合物。
作为聚碳酸酯树脂，优选上述物质中的衍生自2,2-双(4-羟苯基)丙烷的芳香族聚碳酸酯树脂、或者衍生自2,2-双(4-羟苯基)丙烷和其他芳香族二羟基化合物的芳香族聚碳酸酯共聚物。另外，也可以为与具有硅氧烷结构的聚合物或低聚物的共聚物等以芳香族聚碳酸酯树脂作为主体的共聚物。此外，还可以将上述的聚碳酸酯树脂中的2种以上混合使用。
为了调节聚碳酸酯树脂的分子量，使用一价芳香族羟基化合物即可，例如可以举出间甲基苯酚和对甲基苯酚、间丙基苯酚和对丙基苯酚、对叔丁基苯酚、对长链烷基取代苯酚等。
聚碳酸酯树脂的粘均分子量(Mv)优选为5,000以上、更优选为10,000以上、进一步优选为13,000以上。通过使用粘均分子量为5,000以上的聚碳酸酯树脂，所得到的树脂组合物的机械强度倾向于更加提高。另外，聚碳酸酯树脂的粘均分子量(Mv)优选为60,000以下、更优选为40,000以下、进一步优选为30,000以下。通过使用60,000以下的聚碳酸酯树脂，具有树脂组合物的流动性提高、成型性提高的倾向。
聚碳酸酯树脂包含2种以上的情况下，优选混合物满足上述范围(以下对于分子量也同样地考虑)。
需要说明的是，本实施方式中，聚碳酸酯树脂的粘均分子量(Mv)表示如下计算出的值：使用乌氏粘度计在20℃对聚碳酸酯树脂的二氯甲烷溶液的粘度进行测定，求出特性粘度([η])，根据下述Schnell的粘度式进行计算，所算出的值为该粘均分子量(Mv)。
[η]＝1.23×10-4Mv0.83
聚碳酸酯树脂的制造方法没有特别限定，通过光气法(界面聚合法)和熔融法(酯交换法)中的任一方法制造出的聚碳酸酯树脂均可使用。另外，在通过熔融法制造的聚碳酸酯树脂中，也优选实施了对末端OH基量进行调整的后处理的聚碳酸酯树脂。
关于聚碳酸酯树脂的详细内容，除了上述物质以外，还可参考日本特开2021-127405号公报的0014～0041段的记载，将其内容并入本说明书中。
关于苯乙烯系树脂的详细内容，可以参考日本特开2021-127405号公报的0042～0048段的记载、日本特开2021-021046号公报的0023～0033段，将其内容并入本说明书中。
本实施方式的树脂组合物包含非晶性热塑性树脂(优选聚碳酸酯树脂)的情况下，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，其含量优选为5质量份以上、更优选为7质量份以上、进一步优选为10质量份以上，根据用途也可以为15质量份以上、20质量份以上、25质量份以上、30质量份以上、35质量份以上、40质量份以上。另外，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，上述非晶性热塑性树脂(优选聚碳酸酯树脂)的含量的上限值优选为55质量份以下、更优选为50质量份以下、进一步优选为45质量份以下，根据用途可以为30质量份以下、15质量份以下。
本实施方式的树脂组合物包含非晶性热塑性树脂的情况下，本实施方式的树脂组合物中包含的热塑性树脂中的聚酯树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)与非晶性热塑性树脂(优选聚碳酸酯树脂)的总含量优选为80～100质量％、更优选为90～100质量％、进一步优选为95～100质量％、再优选为97～100质量％、更再优选为99～100质量％。
本实施方式的树脂组合物中，非晶性热塑性树脂可以仅包含1种，也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下，优选总量为上述范围。
另外，本实施方式的树脂组合物也可以为实质上不包含非晶性热塑性树脂的构成。实质上不包含是指，相对于树脂组合物中包含的结晶性热塑性树脂100质量份，非晶性热塑性树脂的含量小于5质量份，优选为3质量份以下、再优选为1质量份以下。
本实施方式的树脂组合物中的热塑性树脂(结晶性热塑性树脂和/或非晶性热塑性树脂)的含量优选为55质量％以上、更优选为60质量％以上、进一步优选为65质量％以上。上限值是除再生碳纤维和阻燃剂以外的成分全部为结晶性热塑性树脂的量。
本实施方式的树脂组合物中，热塑性树脂可以仅包含1种，也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下，优选总量为上述范围。
<再生碳纤维>
本实施方式的树脂组合物中，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，包含5～50质量份的再生碳纤维。此外，再生碳纤维是树脂与碳纤维的复合物的烧制物，以上述再生碳纤维的10质量％以上的比例包含来自树脂的残渣。通过使用该再生碳纤维，能够得到环境适性优异、并且机械强度等各种特性和生产率良好的树脂组合物。
此处，再生碳纤维例如是指从已使用过的碳纤维增强树脂(航空器、车辆、电气·电子设备等)回收的碳纤维、或者从在碳纤维增强树脂的制造工序中产生的碳纤维增强树脂的中间产品(预浸料)等的切除碎片(切れはし)回收的碳纤维。与之相对，原生碳纤维通常是作为碳纤维销售的物质等不是再生碳纤维的新品碳纤维。
再生碳纤维通常附着有树脂，成为树脂与碳纤维的复合物。上述复合物优选为含有苯环的树脂与碳纤维的复合物，更优选为环氧树脂与碳纤维的复合物。
碳纤维的种类没有特别限定，优选为PAN基碳纤维。
再生碳纤维的数均纤维径更优选为3μm以上、进一步优选为4μm以上。另外，优选为10μm以下、更优选为8μm以下。通过使再生碳纤维的数均纤维径处于这样的范围，容易得到机械物性更加提高的树脂组合物。
本实施方式中，再生碳纤维以10质量％以上的比例包含来自树脂的残渣，该含量优选为12质量％以上。据推测，通过为上述下限值以上，可有效地发挥出作为碳纤维的收束材的效果。另外，再生碳纤维优选以25质量％以下的比例包含来自树脂的残渣，该含量更优选为22质量％以下、进一步优选为19质量％以下、再优选为16质量％以下、也可以为14质量％以下。通过为上述上限值以下，容易将由树脂的残渣所致的机械强度的降低抑制在最低限、同时容易得到生产率提高的效果。
上述树脂可以为热塑性树脂和热固化性树脂中的任一者，优选为热固化性树脂。
本实施方式中，树脂优选为含有苯环的树脂。通过含有苯环，碳纤维中的碳化物容易形成烧焦物，容易阻断氧，因而具有提高阻燃性的倾向。
作为上述树脂的具体例，可例示出环氧树脂、芳香族聚酯树脂、芳香族聚碳酸酯树脂、全芳香族聚酯、芳香族聚酰胺、芳香族聚醚、聚苯撑，优选环氧树脂。
本实施方式中的上述树脂更优选为含有苯环的环氧树脂，进一步优选为具有双酚结构的环氧树脂。
上述树脂可以根据需要包含添加剂。作为添加剂，可以举出固化剂、固化助剂、内部脱模剂、阻燃剂、抗氧化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、着色剂等。
本实施方式中使用的再生碳纤维通过将树脂与碳纤维的复合物燃烧而得到。来自树脂的残渣的量通过在连续焚烧炉中进行烧制、在氮气气氛下进行烧制、在规定温度下进行烧制等而实现。例如可以参考国际公开第2018/212016号公报的记载，将其内容并入本说明书中。
关于本实施方式的树脂组合物中的再生碳纤维的含量，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，包含5～50质量份的再生碳纤维。相对于结晶性热塑性树脂100质量份，上述再生碳纤维的含量优选为7质量份以上、更优选为9质量份以上、进一步优选为11质量份以上、再优选为12质量份以上、更再优选为14质量份以上。通过为上述下限值以上，成型品的强度提高。另外，关于本实施方式的树脂组合物中的再生碳纤维的含量，相对于结晶性热塑性树脂100质量份优选为90质量份以下、更优选为70质量份以下、进一步优选为50质量份以下，进一步根据用途等可以为48质量份以下、47质量份以下、40质量份以下、35质量份以下、25质量份以下、20质量份以下。通过为上述上限值以下，树脂组合物的流动性更加优异，容易得到外观和平滑性更好的成型品。
另外，本实施方式的树脂组合物中，以组合物中的实质的碳纤维量换算计，优选以5质量％以上的比例包含再生碳纤维，更优选以8质量％以上的比例包含再生碳纤维，并且优选以40质量％以下的比例包含再生碳纤维、进一步优选以30质量％以下的比例包含再生碳纤维、再优选以25质量％以下的比例包含再生碳纤维、更再优选以20质量％以下的比例包含再生碳纤维。
本实施方式的树脂组合物中，再生碳纤维可以仅包含1种，也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下，优选总量为上述范围。
本实施方式的组合物可以包含原生碳纤维、也可以不包含原生碳纤维。本实施方式的组合物的一例是以再生碳纤维的含量的5～50质量％(优选5～30质量％)的比例包含原生碳纤维的方式。另外，本实施方式的组合物的另一例是原生碳纤维的含量小于再生碳纤维的含量的5质量％(优选小于3质量％、更优选小于1质量％)的方式。
<阻燃剂>
本实施方式的树脂组合物中，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，以5～60质量份的比例包含阻燃剂。通过包含阻燃剂，能够提高所得到的成型品的阻燃性。
作为阻燃剂，有卤素系阻燃剂、磷系阻燃剂(次膦酸金属盐、聚磷酸三聚氰胺等)、氮系阻燃剂(三聚氰酸三聚氰胺等)、金属氢氧化物(氢氧化镁等)等，优选磷系阻燃剂、卤素系阻燃剂，更优选卤素系阻燃剂。作为磷系阻燃剂，更优选次膦酸金属盐。作为卤素系阻燃剂，更优选溴系阻燃剂。
溴系阻燃剂的种类没有特别限定，优选溴代邻苯二甲酰亚胺、溴代聚(甲基)丙烯酸酯、溴代聚碳酸酯、溴代环氧树脂和溴代聚苯乙烯，更优选溴代环氧树脂。
作为溴代邻苯二甲酰亚胺，优选式(1)所表示的物质。
[化1]
(式(1)中，D表示由亚烷基、亚芳基、-S(＝O)2-、-C(＝O)-和-O-中的2个以上的组合构成的基团。i为1～4的整数。)
式(1)中，D表示由亚烷基、亚芳基、-S(＝O)2-、-C(＝O)-和-O-中的2个以上的组合构成的基团，优选由亚烷基或亚芳基、与-S(＝O)2-、-C(＝O)-和-O-中的至少1个的组合构成的基团，更优选由亚烷基或亚芳基、与-S(＝O)2-、-C(＝O)-、和-O-中的1个的组合构成的基团，进一步优选亚烷基。
作为由亚烷基与-O-的组合构成的基团，例如旨在也包括2个亚烷基与1个-O-的组合(对于其他组合也相同)。
作为D的亚烷基优选碳原子数1～6的亚烷基，更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基。亚芳基优选亚苯基。
i为1～4的整数，优选为4。
作为式(1)所表示的溴代邻苯二甲酰亚胺，例如可以举出N,N’-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷、N,N’-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)丙烷、N,N’-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)丁烷、N,N’-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)二***、N,N’-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)二丙醚、N,N’-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)二丁醚、N,N’-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)二苯砜、N,N’-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)二苯酮、N,N’-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)二苯醚等。
作为溴代邻苯二甲酰亚胺，式(1)优选为式(2)所表示的溴代邻苯二甲酰亚胺。
[化2]
(式(2)中，i为1～4的整数。)
i为1～4的整数，优选为4。
作为溴代聚(甲基)丙烯酸酯，优选为通过使含有溴原子的(甲基)丙烯酸苄酯均聚、或使2种以上共聚、或与其他乙烯基系单体共聚而得到的聚合物，优选溴原子加成到苯环上且加成数为每1个苯环加成1～5个、尤其加成4～5个。
作为含有溴原子的丙烯酸苄酯，可以举出丙烯酸五溴苄酯、丙烯酸四溴苄酯、丙烯酸三溴苄酯以及它们的混合物等。另外，作为含有溴原子的甲基丙烯酸苄酯，可以举出与上述丙烯酸酯相对应的甲基丙烯酸酯。
作为为了与含有溴原子的(甲基)丙烯酸苄酯共聚而使用的其他乙烯基系单体，具体地说，可以举出：丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸苄酯之类的丙烯酸酯类；甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苄酯之类的甲基丙烯酸酯类；苯乙烯、丙烯腈、富马酸、马来酸之类的不饱和羧酸或其酸酐；乙酸乙烯酯、氯乙烯等。
相对于含有溴原子的(甲基)丙烯酸苄酯，它们通常以等摩尔量以下使用，其中优选使用0.5倍摩尔量以下。
另外，作为乙烯基系单体，也可以使用二甲苯二丙烯酸酯、二甲苯二甲基丙烯酸酯、四溴二甲苯二丙烯酸酯、四溴二甲苯二甲基丙烯酸酯、丁二烯、异戊二烯、二乙烯基苯等，相对于含有溴原子的丙烯酸苄酯或甲基丙烯酸苄酯，它们通常能够以0.5倍摩尔量以下使用。
作为溴代聚(甲基)丙烯酸酯，优选为通过使含有溴原子的(甲基)丙烯酸酯单体、特别是(甲基)丙烯酸苄酯均聚、或使2种以上共聚、或与其他乙烯基系单体共聚而得到的聚合物。另外，优选溴原子加成到苯环上且加成数为每1个苯环加成1～5个、尤其加成4～5个。
作为溴代聚(甲基)丙烯酸酯，从高溴含量的方面出发，优选为聚(甲基)丙烯酸五溴苄酯。
溴代聚(甲基)丙烯酸酯的分子量是任意的，适当地选择来决定即可，以重均分子量(Mw)计，优选为3,000以上、更优选为10,000以上、进一步优选为15,000以上。通过为上述下限值以上，倾向于得到具有更高的机械强度的成型品。另外，上述重均分子量(Mw)的上限优选为100,000以下、更优选为80,000以下、进一步优选为60,000以下、再优选为50,000以下、更再优选为35,000以下。通过为上述上限值以下，具有树脂组合物的流动性更加提高的倾向。
溴代聚碳酸酯中，游离溴含量优选为0.05质量％以上，并且优选为0.20质量％以下。通过为这样的范围，具有树脂组合物的耐热稳定性更加提高的倾向。另外，溴代聚碳酸酯的氯原子含量优选为0.001质量％以上，并且优选为0.20质量％以下。通过为这样的范围，具有成型时的耐模具腐蚀性更加提高的倾向。
作为溴代聚碳酸酯，具体地说，例如优选为由溴代双酚A、特别是四溴双酚A得到的溴代聚碳酸酯。其末端结构可以举出苯基、4-叔丁基苯基、2,4,6-三溴苯基等，特别优选在末端基团结构具有2,4,6-三溴苯基的物质。
溴代聚碳酸酯中的碳酸酯结构单元数的平均值适宜地选择来决定即可，优选为2～30、更优选为3～15、进一步优选为3～10。
溴代聚碳酸酯的分子量是任意的，适当地选择来决定即可，优选以粘均分子量计为1,000～20,000，其中更优选为2,000～10,000。
由上述溴代双酚A得到的溴代聚碳酸酯例如可通过使溴代双酚与光气发生反应的常见方法而得到。作为封端剂，可以举出芳香族单羟基化合物，其可以被卤素或有机基团所取代。
作为溴代环氧树脂，具体地说，优选可以举出四溴双酚A环氧化合物、缩水甘油基溴代双酚A环氧化合物所代表的双酚A型溴代环氧树脂化合物。
溴代环氧树脂化合物的分子量是任意的，适宜地选择来决定即可，以重均分子量(Mw)计优选为3,000以上、更优选为10,000以上、进一步优选为13,000以上、再优选为15,000以上、更再优选为18,000以上。通过为上述下限值以上，倾向于得到具有更高的机械强度的成型品。另外，上述重均分子量(Mw)的上限优选为100,000以下、更优选为80,000以下、进一步优选为78,000以下、再优选为75,000以下、更再优选为70,000以下。通过为上述上限值以下，具有树脂组合物的流动性更加提高的倾向。
溴代环氧树脂化合物的环氧当量优选为3,000～40,000g/eq，其中优选为4,000～35,000g/eq、特别优选为10,000～30,000g/eq。
另外，也可以合用溴代环氧树脂低聚物作为溴代环氧树脂。此时，例如通过以50质量％左右以下的比例使用Mw为5,000以下的低聚物，能够适当地调整阻燃性、脱模性和流动性。溴代环氧树脂化合物中的溴原子含量是任意的，从赋予充分的阻燃性的方面出发，通常为10质量％以上，其中优选为20质量％以上、特别优选为30质量％以上，其上限为60质量％，其中优选为55质量％以下。
作为溴代聚苯乙烯，优选可以举出含有式(3)所表示的结构单元的溴代聚苯乙烯。
[化3]
(式(3)中，t为1～5的整数，n为结构单元的数目。)
作为溴代聚苯乙烯，可以为通过将聚苯乙烯溴化或将溴代苯乙烯单体聚合而制造出的物质中的任一种，将溴代苯乙烯聚合而得到的物质由于游离溴(原子)的量少而优选。需要说明的是，式(3)中，溴代苯所键合的CH基也可以被甲基所取代。另外，溴代聚苯乙烯也可以为其他乙烯基系单体共聚而成的共聚物。作为此时的乙烯基系单体，可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸甲酯、丁二烯和乙酸乙烯酯等。另外，溴代聚苯乙烯可以作为单一物或结构不同的2种以上的混合物使用，也可以在单一分子链中含有来自溴数不同的苯乙烯单体的单元。
作为溴代聚苯乙烯的具体例，例如可以举出聚(4-溴苯乙烯)、聚(2-溴苯乙烯)、聚(3-溴苯乙烯)、聚(2,4-二溴苯乙烯)、聚(2,6-二溴苯乙烯)、聚(2,5-二溴苯乙烯)、聚(3,5-二溴苯乙烯)、聚(2,4,6-三溴苯乙烯)、聚(2,4,5-三溴苯乙烯)、聚(2,3,5-三溴苯乙烯)、聚(4-溴-α-甲基苯乙烯)、聚(2,4-二溴-α-甲基苯乙烯)、聚(2,5-二溴-α-甲基苯乙烯)、聚(2,4,6-三溴-α-甲基苯乙烯)和聚(2,4,5-三溴-α-甲基苯乙烯)等，特别优选使用聚(2,4,6-三溴苯乙烯)、聚(2,4,5-三溴苯乙烯)以及在苯环中含有平均2～3个溴基的聚二溴苯乙烯、聚三溴苯乙烯。
溴代聚苯乙烯中，式(3)中的结构单元的数目n(平均聚合度)优选为30～1,500、更优选为150～1,000、特别适合为300～800。若平均聚合度小于30，则容易发生起霜，另一方面，若超过1,500，则容易发生分散不良，机械性能容易降低。另外，作为溴代聚苯乙烯的重均分子量(Mw)，优选为5,000～500,000、更优选为10,000～500,000、进一步优选为10,000～300,000、再优选为10,000～100,000、更再优选为10,000～70,000。特别是在上述聚苯乙烯的溴代物的情况下，重均分子量(Mw)优选为50,000～70,000，在基于聚合法的溴代聚苯乙烯的情况下，重均分子量(Mw)优选为10,000～30,000左右。需要说明的是，重均分子量(Mw)可以作为基于GPC测定的标准聚苯乙烯换算的值而求出。
作为阻燃剂使用次膦酸金属盐的情况下，其种类没有特别限定，次膦酸金属盐中，优选阴离子部分由式(4)或(5)所表示，阳离子部分的金属离子为钙、镁、铝或锌中的任一者。
[化4]
(式中，R1和R2各自独立地表示碳原子数1～6的烷基或者具有或不具有取代基的芳基，R1相互可以相同也可以不同，R3表示碳原子数1～10的亚烷基、具有或不具有取代基的亚芳基、或者由它们的组合构成的基团，R3相互可以相同也可以不同，n表示0～2的整数。)
具有或不具有取代基的芳基优选为具有或不具有取代基的苯基。具有取代基的情况下，优选碳原子数1～3的烷基。另外，也优选为无取代。
上述具有或不具有取代基的亚芳基优选为具有或不具有取代基的亚苯基。上述具有或不具有取代基的亚芳基优选为无取代、或者具有碳原子数1～3的烷基(优选甲基)作为取代基。
本实施方式中，优选式(5)所表示的次膦酸金属盐。另外，本实施方式中，优选次膦酸铝。
作为次膦酸金属盐的具体例，可以举出二甲基次膦酸钙、二甲基次膦酸镁、二甲基次膦酸铝、二甲基次膦酸锌、乙基甲基次膦酸钙、乙基甲基次膦酸镁、乙基甲基次膦酸铝、乙基甲基次膦酸锌、二乙基次膦酸钙、二乙基次膦酸镁、二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸锌、甲基正丙基次膦酸钙、甲基正丙基次膦酸镁、甲基正丙基次膦酸铝、甲基正丙基次膦酸锌、甲烷双(甲基次膦酸)钙、甲烷双(甲基次膦酸)镁、甲烷双(甲基次膦酸)铝、甲烷双(甲基次膦酸)锌、苯-1,4-双(甲基次膦酸)钙、苯-1,4-双(甲基次膦酸)镁、苯-1,4-双(甲基次膦酸)铝、苯-1,4-双(甲基次膦酸)锌、甲基苯基次膦酸钙、甲基苯基次膦酸镁、甲基苯基次膦酸铝、甲基苯基次膦酸锌、二苯基次膦酸钙、二苯基次膦酸镁、二苯基次膦酸铝、二苯基次膦酸锌。
次膦酸金属盐的详细内容可以参考国际公开第2010/010669号的0052～0058段的记载，将其内容并入本说明书中。
作为氮系阻燃剂，优选含氨基三嗪类(具有氨基的三嗪类)的盐。
作为含氨基三嗪类的盐，具体地说，例如可以举出三聚氰酸三聚氰胺·蜜白胺·蜜勒胺复盐、磷酸三聚氰胺类(聚磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺·蜜白胺·蜜勒胺复盐等)、硫酸三聚氰胺类(硫酸三聚氰胺、硫酸二三聚氰胺、焦硫酸二蜜白胺等)、磺酸三聚氰胺类(甲磺酸三聚氰胺、甲磺酸蜜白胺、甲磺酸蜜勒胺、甲磺酸三聚氰胺·蜜白胺·蜜勒胺复盐、甲苯磺酸三聚氰胺、甲苯磺酸蜜白胺、甲苯磺酸三聚氰胺·蜜白胺·蜜勒胺复盐等)等。
作为氮系阻燃剂，可以参考国际公开第2019/093066号的0108～0125段的记载、国际公开第2010/010669号的0060～0069段的记载，将这些内容并入本说明书中。
关于本实施方式的树脂组合物中的阻燃剂的含量，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，阻燃剂为5～60质量份。上述阻燃剂的含量根据阻燃剂的种类而不同，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，下限值优选为6质量份以上、更优选为7质量份以上、进一步优选为8质量份以上、再优选为9质量份以上、更再优选为10质量份以上、进一步再优选为12质量份以上。通过为上述下限值以上，所得到的成型品的阻燃性趋于更加提高。相对于结晶性热塑性树脂100质量份，上述阻燃剂的含量的上限值优选为50质量份以下、更优选为40质量份以下，根据阻燃剂的种类也可以为30质量份以下、20质量份以下。通过为上述上限值以下，能够更为有效地抑制所得到的成型品的机械强度的降低。
本实施方式的树脂组合物中，阻燃剂可以仅包含1种，也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下，优选总量为上述范围。
本实施方式的树脂组合物中，树脂组合物中的再生碳纤维(b)与阻燃剂(c)的质量比例(b)/(c)优选为0.4以上、更优选为0.6以上、进一步优选为0.7以上。通过为上述下限值以上，具有所得到的成型品的强度提高的倾向，并且具有还能够较高地维持阻燃性的倾向。
作为上述(b)/(c)的上限值，优选为10以下、更优选为7以下、进一步优选为5以下、再优选为3以下。通过为这样的构成，具有阻燃性更加提高的倾向，并且具有还能够较高地维持所得到的成型品的强度的倾向。
作为(b)/(c)为0.4以上的示例，为相对于热塑性树脂(优选结晶性热塑性树脂)100质量份，再生碳纤维(b)为12质量份以上、并且阻燃剂(c)为30质量份以下的情况，作为(b)/(c)为0.6以上的示例，为相对于热塑性树脂(优选结晶性热塑性树脂)100质量份，再生碳纤维(b)为12质量份以上、并且阻燃剂(c)为20质量份以下的情况，作为(b)/(c)为0.7以上的示例，为相对于热塑性树脂(优选结晶性热塑性树脂)100质量份，再生碳纤维(b)为14质量份以上、并且阻燃剂(c)为20质量份以下的情况。
作为(b)/(c)为10以下的示例，为相对于热塑性树脂(优选结晶性热塑性树脂)100质量份，再生碳纤维(b)为70质量份以下、并且阻燃剂(c)为7质量份以上的情况，
作为(b)/(c)为7以下的示例，为相对于热塑性树脂(优选结晶性热塑性树脂)100质量份，再生碳纤维(b)为70质量份以下、并且阻燃剂(c)为10质量份以上的情况，
作为(b)/(c)为0.5以下的示例，为相对于热塑性树脂(优选结晶性热塑性树脂)100质量份，再生碳纤维(b)为19质量份以下(优选18.66质量份以下)、并且阻燃剂(c)为37.82(21.59+16.23)质量份以上(更优选为38质量份以上)的情况，
作为(b)/(c)为1以下的示例，为相对于热塑性树脂(优选结晶性热塑性树脂)100质量份，再生碳纤维(b)为46质量份以下(优选45.87质量份以下)、并且阻燃剂(c)为46质量份以上(优选46.5(26.54+19.96)质量份以上)的情况。
<阻燃助剂>
本实施方式的树脂组合物可以包含阻燃助剂。包含阻燃助剂的情况下，优选包含锑化合物。阻燃助剂(优选锑化合物)例如与卤素系阻燃剂发生作用，具有协同地提高阻燃性的倾向。
作为锑化合物，优选为三氧化锑(Sb2O3)、五氧化锑(Sb2O5)和锑酸钠等，它们之中，特别优选三氧化锑。
本实施方式的树脂组合物中，锑化合物可以以与结晶性热塑性树脂的母料的形式进行混配。由此，锑化合物容易存在于结晶性热塑性树脂相中，熔融混炼、成型加工时的热稳定性良好，可抑制耐冲击性的降低，进而具有阻燃性、耐冲击性的偏差减少的倾向。
母料中的锑化合物的含量优选为20～90质量％。母料中的锑化合物的含量更优选为30质量％以上、进一步优选为40质量％以上、再优选为50质量％以上、更再优选为60质量％以上、特别再优选为70质量％以上。
关于本实施方式的树脂组合物中的阻燃助剂(优选锑化合物)的含量，相对于结晶性热塑性树脂100质量份优选为0.1质量份以上、更优选为1.0质量份以上、进一步优选为2.0质量份以上、再优选为3.0质量份以上。通过为上述下限值以上，所得到的成型品的阻燃性更加提高。另外，关于上述阻燃助剂(优选锑化合物)的含量的上限值，相对于结晶性热塑性树脂100质量份优选为20.0质量份以下、更优选为15.0质量份以下、进一步优选为10.0质量份以下、再优选为8.0质量份以下、更再优选为7.0质量份以下。通过为上述上限值以下，具有所得到的成型品的脱模性、耐冲击性提高的倾向。
<其他成分>
只要不显著损害所期望的各种物性，则本实施方式的树脂组合物还可以根据需要含有除上述成分以外的其他成分。若举出其他成分的示例，则可以举出各种树脂添加剂等。需要说明的是，其他成分可以含有1种，也可以以任意的组合和比例含有2种以上。
具体地说，可以举出含有官能团的化合物、成核剂、抗滴落剂、稳定剂、脱模剂、颜料、染料、紫外线吸收剂、抗静电剂、防雾剂、防粘连剂、流动性改良剂、增塑剂、分散剂、抗菌剂等。本实施方式的树脂组合物优选包含含有官能团的化合物、成核剂、抗滴落剂、稳定剂和脱模剂中的至少一种。
本实施方式的树脂组合物按照结晶性热塑性树脂、再生碳纤维和阻燃剂以及选择性混配的其他成分的合计为100质量％的方式进行调整。本实施方式的树脂组合物中，热塑性树脂、再生碳纤维和阻燃剂的合计优选占树脂组合物的85质量％以上、更优选占90质量％以上。另外，本实施方式的树脂组合物中，热塑性树脂(结晶性热塑性树脂、或者结晶性热塑性树脂和非晶性热塑性树脂)、再生碳纤维、阻燃剂、阻燃助剂、含有官能团的化合物、成核剂、抗滴落剂、稳定剂和脱模剂的合计优选占树脂组合物的99质量％以上。
<<含有官能团的化合物>>
本实施方式的树脂组合物可以包含含有官能团的化合物。再生碳纤维与原生碳纤维不同，通常并未附着表面处理剂。因此具有机械强度容易劣化的倾向。通过混配含有官能团的化合物，含有官能团的化合物起到表面处理剂的代替物的作用，能够提高机械强度。
本实施方式中使用的含有官能团的化合物优选包含选自由具有环氧基的化合物、碳化二亚胺化合物、具有噁唑啉基的化合物、具有噁嗪基的化合物、具有羧基的化合物和具有酰胺基的化合物组成的组中的至少一种，更优选包含具有环氧基的化合物。
上述含有官能团的化合物中，[重均分子量]/[官能团当量(官能团当量的单位：g/eq)]优选为1～30、更优选为1～10、进一步优选为1～6、再优选为2～6。据推定，通过为上述下限值以上，含有官能团的化合物一分子中的官能团数增多，可较高地得到通过含有官能团的化合物的反应而提高再生碳纤维与结晶性热塑性树脂的亲和性的效果。另一方面，通过为上述上限值以下，例如不会过多地与聚酯树脂的末端羧酸等过度发生反应，具有流动性提高的倾向。
上述含有官能团的化合物中，重均分子量优选为15000以下、更优选为10000以下、进一步优选为5000以下。通过为上述上限值以下，具有结晶性热塑性树脂的流动性优异的倾向。关于下限值，重均分子量优选为100以上、更优选为200以上、进一步优选为500以上。通过为上述下限值以上，能够将熔融加热时的脱气抑制得更低。上述含有官能团的化合物的重均分子量根据基于凝胶渗透色谱(下文中称为“GPC”)的聚苯乙烯换算分子量进行测定。
上述含有官能团的化合物中，官能团当量优选为100g/eq以上、更优选为150g/eq以上、进一步优选为200g/eq以上。另外，上述含有官能团的化合物中，官能团当量优选为1500g/eq、更优选为900g/eq以下、进一步优选为800g/eq以下。
通过使官能团当量为上述下限值以上，可更有效地抑制再生碳纤维的分散，具有挤出·成型加工时的流动性提高的倾向。通过为上述上限值以下，具有耐水解性、耐候性更加提高的倾向。
官能团当量可以根据JIS K 7236进行测定。
上述具有环氧基的化合物是在一分子中具有一个以上的环氧基的化合物，可以举出缩水甘油基化合物、具有环氧基的含有芳香环的化合物、具有环氧基的脂环式化合物等，优选至少包含具有环氧基的含有芳香环的化合物。
作为具有环氧基的化合物的具体例，可以举出双酚A型环氧化合物(包括双酚A二缩水甘油醚)、双酚F型环氧化合物(包括双酚F二缩水甘油醚)、联苯型环氧化合物(包括双(环氧丙氧基)联苯)、间苯二酚型环氧化合物(包括间苯二酚二缩水甘油醚)、酚醛清漆型环氧化合物、苯甲酸缩水甘油基酯、对苯二甲酸二缩水甘油基酯、邻苯二甲酸二缩水甘油基酯等具有芳香环的环氧化合物、甲基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、癸基缩水甘油醚、硬脂基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、丁基苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚等(二)缩水甘油醚类、山梨酸缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯、环氧化亚麻籽油、环氧化大豆油等链烷烃系(例如饱和脂肪酸系)或烯烃系(例如不饱和脂肪酸系)的(二)缩水甘油酯类、乙烯基环己烯二环氧化物、双环戊二烯氧化物等脂环式环氧化合物类、以及环氧改性苯乙烯-丙烯酸共聚物等。
其中优选在侧链含有缩水甘油基的苯乙烯-丙烯酸共聚物、双酚A型环氧化合物、酚醛清漆型环氧化合物、双酚F型环氧化合物、联苯型环氧化合物等，更优选双酚A型环氧化合物。
上述碳化二亚胺化合物、具有噁唑啉基的化合物、具有噁嗪基的化合物、具有羧基的化合物、以及具有酰胺基的化合物的详细内容可以参考日本特开2021-091214号公报的0099～0107段的记载，将这些内容并入本说明书中。
本实施方式的树脂组合物中包含含有官能团的化合物的情况下，相对于结晶性热塑性树脂100质量份优选包含0.10质量份以上、更优选包含0.50质量份以上、进一步优选包含1.00质量份以上、再优选包含1.50质量份以上、更再优选包含2.00质量份以上。通过为上述下限值以上，能够更加提高机械强度。另外，关于上述含有官能团的化合物的上限值，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，优选为5.00质量份以下、更优选为4.00质量份以下、进一步优选为3.00质量份以下、再优选为2.50质量份以下。通过为上述上限值以下，能够使成型机中的滞留等所致的粘度变化和凝胶化促进更加减少。
本实施方式的树脂组合物中，含有官能团的化合物可以仅包含1种，也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下，优选总量为上述范围。
<<成核剂>>
本实施方式的树脂组合物中，为了调整结晶化速度，可以包含成核剂。成核剂的种类没有特别限定，优选滑石、氮化硼、云母、高岭土、硫酸钡、氮化硅和二硫化钼，更优选硫酸钡、滑石和氮化硼，进一步优选硫酸钡和滑石，再优选滑石。
本实施方式的树脂组合物包含成核剂的情况下，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，其含量优选为0.01质量份以上、更优选为0.1质量份以上、进一步优选为0.5质量份以上。相对于结晶性热塑性树脂100质量份，上述含量的上限优选为10质量份以下、更优选为8质量份以下、进一步优选为6质量份以下、再优选为4质量份以下。
本实施方式的树脂组合物中，成核剂可以仅包含1种、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下，优选总量为上述范围。
<<抗滴落剂>>
本实施方式的树脂组合物可以包含抗滴落剂。
作为抗滴落剂，优选含氟聚合物，作为含氟聚合物，例如可以举出氟代烯烃树脂。氟代烯烃树脂通常是包含氟乙烯结构的聚合物(包括共聚物)。作为具体例，可以举出二氟乙烯树脂、四氟乙烯树脂、四氟乙烯/六氟丙烯树脂、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚树脂等。其中优选可以举出四氟乙烯树脂。作为该氟乙烯树脂，优选具有原纤维形成能力的氟乙烯树脂。
作为具有原纤维形成能力的氟乙烯树脂，例如可以举出三井杜邦氟化学品公司制造的“Teflon(注册商标)6J”、“Teflon(注册商标)640J”、“Teflon(注册商标)6C”、大金工业公司制造的“POLYFLON MPAF201L”、“POLYFLON MPAF103”、“POLYFLON MPAFA500H”等。此外，作为氟乙烯树脂的水性分散液的市售品，例如可以举出三井杜邦氟化学品公司制造的“Teflon(注册商标)30J”、“Teflon(注册商标)31-JR”、大金工业公司制造的“Fluon D-1”等。
此外还可使用乙烯基系单体聚合而成的具有多层结构的氟乙烯聚合物，作为这样的氟乙烯聚合物，可以举出聚苯乙烯-氟乙烯聚合物、聚苯乙烯-丙烯腈-氟乙烯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯-氟乙烯聚合物、聚甲基丙烯酸丁酯-氟乙烯聚合物等，作为具体例，可以举出三菱化学公司制造的“METABLEN A-3800”、Ge Specialty Chemicals Inc.制造的“Blendex 449”等。
本实施方式的树脂组合物含有抗滴落剂的情况下，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，其含量优选为0.01质量份以上、更优选为0.02质量份以上、进一步优选为0.03质量份以上，并且优选为5.00质量份以下、更优选为3.00质量份以下、进一步优选为1.00质量份以下、再优选为0.70质量份以下。通过为上述下限值以上，可更为有效地发挥出阻燃性提高效果，并且通过为上述上限值以下，具有成型品的外观提高的倾向。
本实施方式的树脂组合物中，抗滴落剂可以仅包含1种，也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下，优选总量为上述范围。
<<稳定剂>>
本实施方式的树脂组合物可以包含稳定剂。稳定剂可例示出受阻酚系化合物、受阻胺系化合物、磷系化合物、硫系稳定剂等。这些之中，优选受阻酚系化合物。
作为稳定剂，具体地说，可以参考日本特开2018-070722号公报的0046～0057段的记载、日本特开2019-056035号公报的0030～0037段的记载、国际公开第2017/038949号的0066～0078段的记载，将这些内容并入本说明书中。
本实施方式的树脂组合物中，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，稳定剂优选包含0.01质量份以上、更优选包含0.05质量份以上、进一步优选包含0.08质量份以上。另外，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，上述稳定剂的含量的上限值优选为3质量份以下、更优选为1质量份以下、进一步优选为0.5质量份以下、再优选为0.4质量份以下。
本实施方式的树脂组合物中，稳定剂可以仅包含1种、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下，优选总量为上述范围。
<<脱模剂>>
本实施方式的树脂组合物优选包含脱模剂。
脱模剂可以广泛使用公知的脱模剂，优选蜡、脂肪族羧酸的酯化物。脂肪族羧酸的酯化物优选为多元醇与碳原子数10～19的脂肪族羧酸的酯化物。
作为脱模剂，具体地说，可以参考日本特开2018-070722号公报的0063～0077段的记载、日本特开2019-123809号公报的0090～0098段的记载，将这些内容并入本说明书中。
本实施方式的树脂组合物中，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，脱模剂优选包含0.01质量份以上、更优选包含0.08质量份以上、进一步优选包含0.2质量份以上。另外，相对于结晶性热塑性树脂100质量份，上述脱模剂的含量的上限值优选为5质量份以下、更优选为3质量份以下、进一步优选为1质量份以下、再优选为0.8质量份以下。
树脂组合物中，脱模剂可以仅包含1种、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下，优选总量为上述范围。
<树脂组合物的物性>
本实施方式的树脂组合物优选比重小。具体地说，比重优选为2.00以下、更优选为1.80以下、进一步优选为1.60以下、再优选为1.50以下、更再优选为1.48以下。下限值没有特别限定，实际上大于结晶性热塑性树脂的比重。
本实施方式的树脂组合物在成型为4mm厚度的ISO多用途试验片时的弯曲最大强度优选高。具体地说，上述弯曲最大强度优选为170MPa以上、更优选为176MPa以上、进一步优选为180MPa以上。另外，上述弯曲最大强度的上限没有特别限定，例如实际上为300MPa以下。
本实施方式的树脂组合物在成型为4mm厚度的ISO多用途试验片时的弯曲模量优选高。具体地说，上述弯曲模量优选为7500MPa以上、更优选为8000MPa以上、进一步优选为9000MPa以上、再优选超过10000MPa。另外，上述弯曲最大强度的上限没有特别限定，例如实际上为30000MPa以下。
本实施方式的树脂组合物在成型为4mm厚度的ISO多用途试验片时的带缺口的却贝冲击强度优选高。具体地说，上述带缺口的却贝冲击强度优选为2.0kJ/m2以上、更优选为2.5kJ/m2以上、进一步优选为2.8kJ/m2以上。上述带缺口的却贝冲击强度的上限没有特别限定，例如实际上为7.0kJ/m2以下。
对于本实施方式的树脂组合物，将其成型为1.5mm厚度，优选依据UL试验的阻燃性达到V-0。
上述比重、弯曲特性、却贝冲击强度、阻燃性依据后述实施例的记载进行测定。
<树脂组合物的制造方法>
本实施方式的树脂组合物可以通过包含热塑性树脂和其他成分的树脂组合物的常规方法的制法来制造。例如通过包括将结晶性热塑性树脂100质量份、再生碳纤维5～40质量份、以及阻燃剂5～60质量份投入到挤出机中并进行熔融混炼的方法来制造本实施方式的树脂组合物。再生碳纤维在碳纤维的表面有时并未附着表面处理剂、收束剂，但在本实施方式中，通过使用作为树脂与碳纤维的复合物的烧制物并且以10质量％以上的比例包含来自树脂的残渣的再生碳纤维，来自树脂的残渣发挥出表面处理剂、集束剂等的作用，含有官能团的化合物发挥出再生碳纤维的表面处理剂等的作用，能够投入到挤出机中进行熔融混炼。因此，可以制成由本实施方式的树脂组合物形成的粒料。
可以将各成分预先混合并一次性地供给至挤出机中，也可以不将各成分预先混合或仅将其一部分预先混合，使用加料器供给至挤出机中。挤出机可以为单螺杆挤出机，也可以为双螺杆挤出机。另外，也可以将一部分成分与树脂成分熔融混炼来制备母料，接着在其中混配剩余的成分并进行熔融混炼。
需要说明的是，再生碳纤维还优选从挤出机的料筒中途的侧加料器进行供给。
熔融混炼时的加热温度通常可以从220～350℃的范围适宜地选择。
本实施方式的成型品由本实施方式的树脂组合物形成。
本实施方式的成型品可适用于各种用途，例如可适用于各种保存容器、电气·电子设备部件、办公自动化(OA)设备部件、家电设备部件、机械机构部件、车辆机构部件、车载用壳体部件等，优选用于车载用壳体部件。
<成型品的制造方法>
成型品的制造方法没有特别限定，可以任意地采用对于包含热塑性树脂的树脂组合物通常采用的成型法。若举出其示例，则可以举出注塑成型法、超高速注塑成型法、注射压缩成型法双色成型法、气体辅助等中空成型法、使用绝热模具的成型法、使用快速加热模具的成型法、发泡成型(也包括超临界流体)、嵌件成型、IMC(模内涂布成型)成型法、挤出成型法、片材成型法、热成型法、旋转成型法、层积成型法、模压成型法、吹塑成型法等，其中优选注塑成型。
注塑成型的详细内容可以参考日本专利第6183822号公报的0113～0116段的记载，将这些内容并入本说明书中。
实施例
以下举出实施例更具体地说明本发明。只要不脱离本发明的主旨，则下述实施例所示的材料、用量、比例、处理内容、处理过程等可以适宜地变更。因此，本发明的范围并不限定于以下所示的具体例。
实施例中使用的测定设备等因终止生产等而难以获得的情况下，可以使用其他具有同等性能的设备进行测定。
1.原料
所使用的原料如下述表1-1和表1-2所示。
[表1-1]
[表1-2]
<残渣的量>
表1-1中的再生碳纤维的残渣表示再生碳纤维中的碳化物的量。即，本实施例中使用的再生碳纤维是树脂(例如环氧树脂)与碳纤维的复合物的烧制物，因此在再生碳纤维中包含来自树脂(例如环氧树脂)的残渣(碳化物)。树脂残渣的量是根据碳纤维含量计算出加热处理前的碳纤维增强树脂中包含的碳纤维质量并由式(X)求出的值。单位以质量％表示。
[B-(A×C)/(B)]×100式(X)
A：加热处理前的碳纤维增强树脂的质量
B：加热处理物的质量
C：加热处理前的碳纤维增强树脂的碳纤维含量
2.实施例1～12、比较例1～2
<树脂组合物(粒料)的制造>
如表3～5所示，将除再生碳纤维和原生碳纤维以外的成分进行搅拌混合。表3～5的各成分为质量份表述。将所得到的混合物投入到具备1个排气口的双螺杆挤出机的主进料斗中，由侧加料器供给再生碳纤维或原生碳纤维，在结晶性热塑性树脂的熔融温度的温度条件下，以螺杆转速250rpm、排出量200kg/小时的条件进行混炼，挤出成线料状，得到树脂组合物的粒料。
需要说明的是，比较例2中，由于不能利用侧加料器进行再生碳纤维的稳定投入，因此不能得到规定的树脂组合物(粒料)。
<生产率>
通过在螺杆转速250rpm、排出量200kg/小时的条件下是否得到了树脂组合物的粒料来进行生产率的判断。由5名专业人士所进行的多数表决进行判断。
A：得到了树脂组合物的粒料
B：上述以外的例如由于生产上的问题而无法得到树脂组合物的粒料等
<比重>
依据ISO1183测定比重。并且如下进行判定。
A：1.50g/cm3以下
B：大于1.50g/cm3
<弯曲最大强度、弯曲模量>
将上述得到的树脂组合物的粒料在120℃干燥7小时后，使用注塑成型机(日本制钢所公司制造的“J-85AD-60H”)，依据ISO20753、ISO294-1在树脂温度250℃、模具温度80℃的条件下注塑成型出4mm厚度的ISO多用途试验片。
依据ISO178对上述得到的ISO弯曲试验片(厚度4mm)进行弯曲最大强度和弯曲模量的测定(单位：MPa)。
<带缺口的却贝冲击强度>
使用上述得到的ISO多用途试验片，依据ISO179-1和ISO179-2进行23℃的却贝冲击强度(带缺口)的测定。单位以kJ/m2表示。
<机械强度判定>
基于上述弯曲最大强度，如下判定机械强度。
A：弯曲最大强度为190MPa以上
B：上述A以外
<阻燃性>
将上述得到的树脂组合物的粒料在120℃干燥7小时后，使用注塑成型机(住友重机械工业公司制造的“SE50DUZ”)，在树脂温度250℃、模具温度80℃的条件下进行注塑成型，得到长度127mm、宽度12.7mm、厚度1.0mm的UL试验用试验片和长度127mm、宽度12.7mm、厚度1.5mm的UL试验用试验片。
将所得到的UL试验用试验片在23℃、相对湿度50％的恒温室中调湿48小时，依据美国安全检测实验室(UL)规定的UL94试验(仪器的部件用塑料材料的燃烧试验)实施试验。
UL94试验是指由使保持垂直的试验片与燃烧器的火焰接触10秒后的余焰时间、滴落性来评价阻燃性的方法，为了具有V-0、V-1和V-2的阻燃性，需要满足下述表2所示的基准。
[表2]
V-0 V-1 V-2
各试样的余焰时间 10秒以下 30秒以下 30秒以下
5个试样的总余焰时间 50秒以下 250秒以下 250秒以下
滴落所致的棉着火 无 无 有
另外，如下对于阻燃性进行判定。
A：V-0
B：V-1
[表3]
[表4]
[表5]
由上述结果可知，本发明的树脂组合物是使用再生碳纤维作为增强纤维的树脂组合物，可实现不逊色于使用原生碳纤维时的机械强度，生产率优异，并且阻燃性优异。特别是实施例1的树脂组合物与比较例1的树脂组合物的比重相同，但使用再生碳纤维的阻燃性优异。另外，在再生碳纤维的树脂残渣少的情况下，不能制造粒料、生产率差。

Claims (17)

1.一种树脂组合物，其包含：
100质量份的热塑性树脂；
5质量份～50质量份的再生碳纤维；以及
5质量份～60质量份的阻燃剂，
所述再生碳纤维为树脂与碳纤维的复合物的烧制物、并以所述再生碳纤维的10质量％以上的比例包含来自树脂的残渣。
2.如权利要求1所述的树脂组合物，其中，所述热塑性树脂包含结晶性热塑性树脂。
3.如权利要求1所述的树脂组合物，其中，所述热塑性树脂包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
4.如权利要求1所述的树脂组合物，其中，所述树脂组合物中的30质量％～100质量％为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
5.如权利要求1～4中任一项所述的树脂组合物，其中，所述再生碳纤维包含：含有苯环的树脂与碳纤维的复合物的烧制物。
6.如权利要求1～4中任一项所述的树脂组合物，其中，所述再生碳纤维包含：环氧树脂与碳纤维的复合物的烧制物。
7.如权利要求1～4中任一项所述的树脂组合物，其中，所述阻燃剂包含卤素系阻燃剂。
8.如权利要求1～4中任一项所述的树脂组合物，其中，相对于100质量份的结晶性热塑性树脂，进一步包含2.0质量份～10.0质量份的锑化合物。
9.如权利要求1～4中任一项所述的树脂组合物，其进一步包含选自由具有环氧基的化合物、碳化二亚胺化合物、具有噁唑啉基的化合物、具有噁嗪基的化合物、具有羧基的化合物、以及具有酰胺基的化合物组成的组中的至少一种含有官能团的化合物。
10.如权利要求9所述的树脂组合物，其中，所述含有官能团的化合物包含具有环氧基的化合物。
11.如权利要求1～4中任一项所述的树脂组合物，其中，所述再生碳纤维以25质量％以下的比例包含来自所述树脂的残渣。
12.如权利要求1所述的树脂组合物，其中，
所述树脂组合物中的30质量％～100质量％为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂，
所述再生碳纤维包含：含有苯环的树脂与碳纤维的复合物的烧制物，
所述再生碳纤维包含：环氧树脂与碳纤维的复合物的烧制物，
所述阻燃剂包含卤素系阻燃剂，
相对于100质量份的结晶性热塑性树脂，所述树脂组合物进一步包含2.0质量份～10.0质量份的锑化合物，
所述树脂组合物进一步包含选自由具有环氧基的化合物、碳化二亚胺化合物、具有噁唑啉基的化合物、具有噁嗪基的化合物、具有羧基的化合物以及具有酰胺基的化合物组成的组中的至少一种含有官能团的化合物，
所述再生碳纤维以25质量％以下的比例包含来自所述树脂的残渣。
13.如权利要求1～4和12中任一项所述的树脂组合物，其中，相对于100质量份的所述热塑性树脂，包含5质量份～40质量份的所述再生碳纤维。
14.如权利要求1～4和12中任一项所述的树脂组合物，其中，树脂组合物中的再生碳纤维(b)与阻燃剂(c)的质量比例即(b)/(c)为0.4以上。
15.一种粒料，其由权利要求1～4和12中任一项所述的树脂组合物形成。
16.一种成型品，其由权利要求1～4和12中任一项所述的树脂组合物形成。
17.如权利要求16所述的成型品，其是车载用壳体部件。
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