CN107531914B - 压制成型制品和复合材料 - Google Patents

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Abstract

一种压制成型制品，包含：碳纤维，其具有1mm以上的重均纤维长度；聚酰胺系树脂(X)；以及聚芳醚系树脂(Y)。碳纤维包括碳纤维束。聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)在碳纤维束的内部和外部形成海岛结构。在海岛结构中，聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)中的一个形成海相并且另一个形成粒径Dr为0.05μm以上且小于50μm的岛相。

Description

压制成型制品和复合材料
技术领域
本发明涉及一种具有优异的尺寸稳定性和机械强度的压制成型制品以及一种复合材料。
背景技术
近年来，在机械领域中，包含热塑性树脂和碳纤维的所谓的纤维增强树脂成型制品已经引起注意。由于热塑性树脂中分散的碳纤维，这些纤维增强树脂成型制品的机械性质优异并且因此作为汽车等的结构部件已经引起注意。
专利文献1公开了一种使用热塑性树脂的纤维增强树脂成型制品，并且公开了一种通过冷压包含聚酰胺6树脂和碳纤维的热塑性树脂而制造压制成型制品的方法。
另一方面，作为纤维增强树脂成型制品中包含的热塑性树脂，已知使用聚合物合金成分的技术，例如使用聚酰胺系树脂和聚芳醚系树脂的聚合物合金成分的技术。聚酰胺树脂是具有诸如优异的机械强度、耐溶剂性以及可加工性的特征的热塑性树脂。此外，聚芳醚系树脂是诸如机械性质、耐热性、耐寒性、以及尺寸稳定性的各种性质优异的热塑性树脂。
作为使用这样的热塑性树脂的纤维增强树脂成型制品，例如，专利文献2提出一种用于通过向用于外部材料的聚酰胺和聚苯醚的合金添加无机填料来提高刚性的技术。同样地，专利文献3提出一种由聚苯醚树脂、聚酰胺树脂、以及无机纤维构成并且流动性、刚性和强度优异的热塑性树脂。
引用列表
专利文献
[专利文献1]国际公开No.2012/165418
[专利文献2]JP-A-2010-222578
[专利文献3]JP-A-5-306369
发明内容
本发明待解决的问题
然而，虽然专利文献1中描述的压制成型制品在室温和室内湿度下机械性质优异，但是其在高温和高湿度环境中的物理性质不够充分，并且存在对能够在取决于应用而更严苛的环境的中使用的压制成型制品的需求。此外，使用聚酰胺系树脂的现有技术中的成型材料具有优异的流动性，但是从可成形性的角度仍然是不足的。因此，需要实现高温和高湿度环境下的压制成型制品的机械性质和复合材料的可成形性两者。
专利文献1中描述的压制成型制品使用了使用聚酰胺6(尼龙6)作为热塑性树脂的复合材料。因此，当使用聚酰胺6的复合材料冷压并冷却时，发生体积收缩并且复合材料中包含的碳纤维的形状露出表面，这属于外观问题。
另一方面，关于专利文献2和3中描述的热塑性树脂，检查树脂组合物以经受在高温和高湿度环境下的使用。然而，树脂组合物的检查仅限于注射成型应用，并且在树脂组合物成型为注射成型制品的情况下，碳纤维的重均纤维长度太短而难以保证机械性质。此外，关于捏合步骤中的剪切力，当比较聚酰胺系树脂单一成分和两种热塑性树脂成分(聚酰胺系树脂和聚芳醚系树脂)时，在使用两种热塑性树脂成分(聚酰胺系树脂和聚芳醚系树脂)的情况下需要更高的剪切力。因此，在使用两种热塑性树脂成分(聚酰胺系树脂和聚芳醚系树脂)的情况下，对于注射成型需要过大的成型压力。此外，基于使用聚酰胺系树脂和聚芳醚系树脂的聚合物合金的成型制品比使用聚酰胺系树脂单一成分的成型制品具有更低的耐冲击性。
因此，本发明的目的是提供一种包含碳纤维的压制成型制品，其满足以下所有：(i)高温和高湿度环境下压制成型制品的高机械性质；(ii)复合材料的良好可成形性；(iii)压制成型制品的优异的表面外观；以及(iv)与仅使用聚酰胺系树脂作为基质的压制成型制品的冲击强度相同程度的冲击强度，以及提供在所述压制成型制品中使用的复合材料。
技术方案
为了解决上面的问题，本发明提供下列方法。
<1>
一种压制成型制品，包含：
碳纤维，其重均纤维长度为1mm以上；
聚酰胺系树脂(X)；以及
聚芳醚系树脂(Y)，
其中所述碳纤维包括碳纤维束，
所述聚酰胺系树脂(X)和所述聚芳醚系树脂(Y)在所述碳纤维束内部和外部形成海岛结构，其中所述聚酰胺系树脂(X)和所述聚芳醚系树脂(Y)中的一个形成海相并且另一个形成粒径Dr为0.05μm以上且小于50μm的岛相。
<2>
根据<1>所述的压制成型制品，其中所述聚酰胺系树脂(X)形成所述海相并且所述聚芳醚系树脂(Y)形成所述岛相。
<3>
根据<1>或者<2>所述的压制成型制品，其中相对于100质量份的所述聚酰胺系树脂(X)，包含20质量份以上且300质量份以下的所述聚芳醚系树脂(Y)。
<4>
根据<1>至<3>中任一项所述的压制成型制品，其中相对于100质量份的所述聚芳醚系树脂(Y)，包含0.05质量份以上且10质量份以下的增容剂。
<5>
根据<1>至<4>中任一项所述的压制成型制品，进一步包含：热塑性树脂(Z)，其中所述压制成型制品在5℃/分钟的温度降低速率、从270℃至200℃以及10弧度/秒的动态粘弹性测量中，230℃下的粘度为10,000至60,000Pa·sec。
<6>
根据<5>所述的压制成型制品，其中根据<5>的粘度为0.6ηx以上且1.4ηx以下，其中ηx表示通过用聚酰胺系树脂(X)替代聚芳醚系树脂(Y)和热塑性树脂(Z)生成的压制成型制品的粘度值。
<7>
根据<5>或者<6>所述的压制成型制品，相对于100质量份的聚酰胺系树脂(X)，包含：
20质量份以上且300质量份以下的所述聚芳醚系树脂(Y)；以及
1质量份以上且300质量份以下的所述热塑性树脂(Z)。
<8>
根据<5>至<7>中任一项所述的压制成型制品，其中所述热塑性树脂(Z)为聚苯乙烯系树脂。
<9>
根据<5>至<8>中任一项所述的压制成型制品，其中所述热塑性树脂(Z)和所述聚芳醚系树脂(Y)形成混合相。
<10>
根据<1>至<9>中任一项所述的压制成型制品，其中所述碳纤维的体积分数为3vol％以上且60vol％以下。
<11>
根据<1>至<10>中任一项所述的压制成型制品，其中所述碳纤维在面内方向上二维随机分散，并且
通过用在所述成型制品的任意方向和垂直于所述任意方向的方向上分别测量的拉伸模量的值中较大的值除以值中较小的值获得的比率为2以下。
<12>
根据<1>至<11>中任一项所述的压制成型制品，其中在所述压制成型制品的截面视图中所述碳纤维束的内部存在比岛相的粒径Dr短的碳纤维单纤维之间的距离L。
<13>
根据<12>所述的压制成型制品，其中至少一个岛相与所述碳纤维束内部的碳纤维接触。
<14>
根据<1>至<13>中任一项所述的压制成型制品，其中所述碳纤维束包含式(1)限定的临界单纤维数以上的单纤维。
临界单纤维数＝600/Df(1)
此处，Df是所述碳纤维的平均纤维直径(μm)。
<15>
一种复合材料，包含：
碳纤维，其重均纤维长度为1mm以上；
聚酰胺系树脂(X)；以及
聚芳醚系树脂(Y)，
其中所述碳纤维包括碳纤维束，
所述聚酰胺系树脂(X)和所述聚芳醚系树脂(Y)在所述碳纤维束内部和外部形成海岛结构，其中所述聚酰胺系树脂(X)和所述聚芳醚系树脂(Y)中的一个形成海相并且另一个形成粒径为0.05μm以上且小于50μm的岛相。
<16>
根据<15>所述的复合材料，其中所述聚酰胺系树脂(X)形成所述海相并且所述聚芳醚系树脂(Y)形成所述岛相。
<17>
根据<15>或者<16>所述的复合材料，相对于100质量份的所述聚酰胺系树脂(X)，包含20质量份以上且300质量份以下的所述聚芳醚系树脂(Y)。
<18>
根据<15>至<17>中任一项所述的复合材料，相对于100质量份的所述聚芳醚系树脂(Y)，进一步包含0.05质量份以上且10质量份以下的增容剂。
<19>
根据<15>至<18>中任一项所述的复合材料，进一步包含：热塑性树脂(Z)，并且所述复合材料在5℃/分钟的温度降低速率、从270℃至200℃以及10弧度/秒的动态粘弹性测量中，230℃下的粘度为10,000至60,000Pa·sec。
<20>
根据<19>所述的复合材料，其中根据<19>的粘度为0.6ηx以上且1.4ηx以下，其中ηx表示通过用聚酰胺系树脂(X)替代聚芳醚系树脂(Y)和热塑性树脂(Z)生成的复合材料的粘度值。
<21>
根据<19>或者<20>所述的复合材料，相对于100质量份的所述聚酰胺系树脂(X)，包含：
20质量份以上且300质量份以下的所述聚芳醚系树脂(Y)；以及
1质量份以上且300质量份以下的所述热塑性树脂(Z)。
<22>
根据<19>至<21>中任一项所述的复合材料，其中所述热塑性树脂(Z)为聚苯乙烯系树脂。
<23>
根据<19>至<22>中任一项所述的复合材料，其中所述热塑性树脂(Z)和聚芳醚系树脂(Y)形成混合相。
<24>
根据<15>至<23>中任一项所述的复合材料，其中所述碳纤维的体积分数为3vol％以上且60vol％以下。
<25>
根据<15>至<24>中任一项所述的复合材料，其中在所述复合材料的截面视图中所述碳纤维束的内部存在比岛相的粒径Dr短的碳纤维单纤维之间的距离L。
<26>
根据<15>至<25>中任一项所述的复合材料，其中至少一个岛相与所述碳纤维束内部的碳纤维接触。
<27>
根据<15>至<26>中任一项所述的复合材料，其中所述碳纤维束包含式(1)限定的临界单纤维数以上的单纤维。
临界单纤维数＝600/Df(1)
此处，Df是所述碳纤维的平均纤维直径(μm)。
本发明的有益效果
本发明的压制成型制品具有：(i)高温和高湿度环境下压制成型制品的高机械性质；(ii)复合材料的良好可成形性；(iii)压制成型制品的优异的表面外观；以及(iv)与仅使用聚酰胺系树脂作为基质的压制成型制品的冲击强度相同程度的冲击强度。
附图说明
图1是在本发明的压制成型制品的实例的截面上观察到的海岛结构的示意图。
图2是用于说明延展性的评价方法的示意图。
图3是用于说明可成形性的评价方法的示意图。
图4是在比较例4的压制成型制品的截面上观察到的示意图。
附图标记说明
101 碳纤维束
102 岛相
103 海相
104 碳纤维的单纤维
301 铁球
302 复合材料
303 圆筒
401 大岛相
具体实施方式
[碳纤维]
作为在本发明中使用的碳纤维，已知例如聚丙烯腈(PAN)系碳纤维、石油和煤沥青系碳纤维、人造丝系碳纤维、纤维素系碳纤维、木质素系碳纤维、苯酚系碳纤维、气相生长碳纤维等，并且这些碳纤维中的任一可以在本发明中适当地使用。
在这些之中，从优异的拉伸强度的观点来看，本发明中优选使用聚丙烯腈(PAN)系碳纤维。在PAN系碳纤维用作碳纤维的情况下，其拉伸模量优选为在100GPa至600GPa的范围内，更优选为在200GPa至500GPa的范围内，并且进一步更优选为230GPa至450GPa的范围内。此外，其拉伸强度优选为在2000MPa至10000MPa的范围内，并且更优选为在3000MPa至8000MPa的范围内。
(上浆剂)
本发明中使用的碳纤维可以具有粘附至表面的上浆剂。在使用粘附了上浆剂的碳纤维的情况下，上浆剂的种类可以根据碳纤维和热塑性树脂的种类而适当地选择，而不特别限定。
作为用于制造本发明中的复合材料和压制成型制品的优选的上浆剂，例如，优选使用国际公开No.2013/133421中描述的三元共聚物聚酰胺颗粒。例如，当使用作为本公开的实施例1中描述的上浆剂的尼龙6/尼龙66/尼龙12(重量比：45/15/40wt％)时，其中聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)中的一个形成海相并且另一个形成岛相的海岛结构容易形成至碳纤维束内部。
(纤维长度)
本发明中使用的碳纤维的重均纤维长度为1mm以上，并且优选为1mm以上且100mm以下。碳纤维的重均纤维长度更优选为3mm以上且80mm以下，并且进一步更优选为5mm以上且60mm以下。
当重均纤维长度为100mm以下时，复合材料的流动性不降低，并且在压模成型期间成型制品容易获得期望形状。另一方面，在重均纤维长度为1mm以上的情况下，成型制品的机械强度不降低。
典型地，在形成良好外观的注射成型制品中，碳纤维的重均纤维长度小于1mm。
在本发明中，可以组合使用具有不同纤维长度的碳纤维。换言之，本发明中使用的碳纤维的重均纤维长度可以具有单一的峰值或者可以具有多个峰值。
例如，在使用卡尺等以1mm的单位精度测量从成型制品随机提取的100根纤维的纤维长度之后，基于下列式(a)获得碳纤维的平均纤维长度。
假定每根碳纤维的纤维长度为Li并且测量的碳纤维的数量为j时，根据下列式(a)和(b)获得数均纤维长度(Ln)和重均纤维长度(Lw)。
Ln＝∑Li/j...式(a)
Lw＝(∑Li2)/(∑Li)...式(b)
在纤维长度为常数的情况下，数均纤维长度和重均纤维长度具有相同的值。
例如，能够通过在炉中在约500℃对成型制品进行约1小时热处理并去除树脂而实现从成型制品提取碳纤维。
(纤维直径)
本发明中使用的碳纤维的纤维直径可以根据碳纤维的种类而适当地确定，并且不特别限定。平均纤维直径典型地优选为3μm至50μm的范围内，更优选为4μm至12μm的范围内，并且进一步更优选为5μm至8μm的范围内。此处，平均纤维直径是指碳纤维的单纤维的直径。因此，在碳纤维为纤维束的形式的情况下，平均纤维长度不是指纤维束的直径，而是指构成纤维束的碳纤维(单纤维)的直径。能够通过例如JIS R-7607:2000中描述的方法测量碳纤维的平均纤维直径。
(碳纤维体积分数)
在本发明中，式(c)限定的成型制品中的碳纤维的体积分数(“碳纤维体积分数”，以下简称为“Vf”)优选为3vol％以上且60vol％以下。更优选地，碳纤维体积分数为10vol％以上且60vol％以下，更优选为10vol％以上且50vol％以下，进一步更优选为20vol％以上且50vol％以下，并且最优选为25vol％以上且45vol％以下。
碳纤维体积分数(Vf)＝100×碳纤维体积/(碳纤维体积+热塑性树脂体积) 式(c)
在成型制品中碳纤维体积分数(Vf)为3vol％以上的情况下，容易获得期望的机械性质。另一方面，在成型制品中碳纤维体积分数(Vf)不超过60vol％的情况下，在压模成型中使用时的流动性良好并且成型制品容易获得期望形状。
(纤维面积重量)
成型制品中碳纤维的纤维面积重量不特别限定，并且典型地设定为25g/m2以上至10000g/m2以下。
(纤维形式)
在本发明中，压制成型制品中包括的碳纤维包括碳纤维束。
本发明中使用的碳纤维可以包括纤维束，并且可以具有单纤维和纤维束两者的混合物。构成每根纤维束的单纤维的数量对各个纤维束可以大致均一并且可以不同。构成本发明中使用的每根纤维束的单纤维的数量不特别限定，并且典型地设定为几根至100,000根的范围内。
通常，作为原材料的碳纤维为集合数千至数万根单丝的纤维束的形式。当碳纤维原样使用时，纤维束的纠缠局部地增厚，并且存在难以获得薄壁成型制品的情况。因此，在使用碳纤维的情况下，纤维束通常扩幅以进行使用。
本发明中碳纤维优选为包括通过控制纤维束的开纤程度而由特定数量以上的碳纤维构成的碳纤维束，并且更优选为包括小于特定数量的碳纤维(单纤维)或者碳纤维束。
即，虽然只要碳纤维束为包括10根以上单一碳纤维的束即可，但是更优选的是由式(1)限定的临界单纤维数以上的单纤维构成的碳纤维束(A)。
临界单纤维数＝600/Df (1)
此处，Df是碳纤维的平均纤维直径(μm)。
即，当计算式(1)中的临界单纤维数时，Df使用单位为μm的值。
更优选地，本发明中碳纤维包括式(1)限定的临界单纤维数的单纤维构成的碳纤维束(A)以及扩幅的另一种碳纤维，即，单纤维或者由少于临界单纤维数的单纤维构成的纤维束的形式的碳纤维。
此外，在本发明中，碳纤维束(A)相对于成型制品中碳纤维的总量的比例优选为大于0vol％且小于99vol％，更优选为20vol％以上且小于99vol％，进一步更优选为30vol％以上且小于95vol％，并且最优选为50vol％以上且小于90vol％。这是因为，通过使特定数量以上碳纤维构成的碳纤维束与扩幅的另一种碳纤维或者碳纤维束共存，能够增加成型制品中存在的碳纤维的量，即，纤维体积分数(Vf)。
在本发明中，碳纤维束(A)中纤维的平均数量(N)能够在不影响本发明的目的范围内适当地确定，并且不特别限定。
N通常设定为1<N<12000的范围内，但是更优选为满足式(2)。
6×103/Df2<N<6×105/Df2 (2)
此处，Df是碳纤维的平均纤维直径(μm)。
即，式(2)中Df使用单位为μm的值。
(二维随机)
在本发明的碳纤维中，优选的是纤维的主轴方向在成型制品的面内方向二维随机分散。
此处，二维随机分散是指碳纤维在成型制品的面内方向不在诸如一个方向的特定方向上定向，而是无序的，并且因此在整体不展现方向特异性的状态下布置在片平面内。通过使用二维随机分散的不连续纤维获得的成型制品是不具有面内各向异性的大致各向同性成型制品。
此外，由于压模成型之前和之后碳纤维的形式大致保持，所以优选的是复合材料中包含的碳纤维也在成型制品的面内方向二维随机分散。
另外，成型制品的面内方向是垂直于成型制品的板厚度方向的方向，其是指长度方向和宽度方向分别指示固定方向的相同平面(垂直于板厚度方向的平行平面中的一个)中的任意方向。
通过获得两个正交的方向中拉伸模量之间的比率而评价二维随机定向的程度。当通过用在成型制品的任意方向和垂直于所述任意方向的方向上分别测量的拉伸模量的值中较大的值除以值中较小的值获得的(Eδ)比率为2以下，并且更优选为1.3以下时，能够将碳纤维评价为二维随机分散。
[聚酰胺系树脂(X)]
本发明中聚酰胺系树脂(X)不特别限定，并且例如，可以使用诸如聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺46、聚酰胺56、聚酰胺410、聚酰胺510、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010、聚酰胺4T、聚酰胺5T、聚酰胺5I、聚酰胺6T、聚酰胺6I、聚酰胺4、6共聚物、聚酰胺6.12、聚酰胺9T、聚酰胺MXD6、诸如通过聚合间苯二甲酸和双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷形成的聚酰胺(聚酰胺PACMI)的均聚物、及其共聚物或混合物的聚酰胺系树脂。
在这些聚酰胺中，优选使用聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、以及聚酰胺6T，并且更优选使用聚酰胺6或者聚酰胺66。
聚酰胺系树脂可以为仅一种或者两种以上。作为其中组合使用两种以上聚酰胺系树脂的实施方式，例如，可以采用其中组合使用具有不同软化点或熔点的聚酰胺系树脂的实施方式、其中组合使用具有不同平均分子量的聚酰胺系树脂的实施方式等。然而，实施方式不限于此。
此外，也可以使用其中聚酰胺树脂的末端基团或者侧链中引入与羧酸反应的官能团的聚酰胺衍生物。
在本说明书中，聚酰胺系树脂在一些情况下可以称为PA树脂。
[聚芳醚系树脂]
本发明中聚芳醚系树脂(Y)的制造方法是现有技术公知的，并且大量聚芳醚系树脂能够商购获得。
聚芳醚树脂具有含下式的重复单元：
[化1]
(在式中，Z1各自独立地代表卤素、未取代或者取代的C1至C12烃基(此处，烃基不是叔烃基)、C1至C12烃硫基(hydrocarbylthio)、C1至C12烃氧基(hydrocarbyloxy)、或者C2至C12代卤代烃氧基，其中卤素和氧原子被至少两个碳原子隔开；并且Z2各自独立地代表氢、卤素、未取代或者取代的C1至C12烃基(此处，烃基不是叔烃基)、C1至C12烃硫基、C1至C12烃氧基、或者C2至C12卤代烃氧基，其中卤素和氧原子被至少两个碳原子隔开)。
不特别限定聚芳醚系树脂，而可以是聚芳醚树脂或者改性的聚芳醚树脂。
在这些聚芳醚系树脂中，聚苯醚树脂或者改性的聚苯醚树脂是特别优选的。
[聚苯醚树脂]
在聚苯醚树脂用作聚芳醚系树脂的情况下，虽然没有特别的限制，但其实例包括聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-乙基-1,4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-苯基-1,4-亚苯基醚)、以及聚(2,6-二氯-1,4-亚苯基醚)。
此外，虽然不特别限定聚苯醚树脂的共聚物，但其实例包括那些具有聚苯醚结构作为主要构成的那些，诸如2,6-二甲苯酚和2,3,6-三甲苯酚的共聚物、2,6-二甲苯酚和邻甲苯酚(o-Cresol)的共聚物、以及2,3,6-三甲苯酚和邻甲苯酚的共聚物。从机械强度的观点来看，聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)、2,6-二甲苯酚和2,3,6-三甲苯酚的共聚物、以及其混合物是优选的。
作为聚苯醚树脂，可以单独使用一种，或者可以组合使用两种以上。此外，聚苯醚树脂可以在不背离本发明期望的效果的情况下包括作为部分结构的其他的各种亚苯基醚单元。虽然亚苯基醚单元不限于下列，但是其实例包括2-(二烷基氨甲基)-6-甲基亚苯基醚单元和2-(N-烷基-N-苯基氨甲基)-6-甲基亚苯基醚单元。
此外，可以使通过聚苯醚的全部或一部分与包括酰基官能团和选自羧酸、酸酐、酰胺、酰亚胺、胺、原酸酯(orthoester)、以及羟基羧酸铵盐所组成的组的一种以上的官能化剂反应(改性)而获得的改性的聚苯醚树脂。
聚芳醚系树脂可以为仅一种或者两种以上。
作为其中组合使用两种以上聚芳醚系树脂的实施方式，例如，可以采用其中组合使用具有不同软化点或熔点的聚芳醚系树脂的实施方式、其中组合使用具有不同平均分子量的聚芳醚系树脂的实施方式等。然而，实施方式不限于此。
在本说明书中，聚苯醚在一些情况下可以称为PPE树脂。
[聚苯醚树脂的质量比(含量)]
聚芳醚系树脂(Y)与100质量份聚酰胺系树脂(X)的质量比优选为20质量份以上且300质量份以下。在该范围内，能够优选地抑制高温和高湿度范围下弯曲强度减少的比率。
聚芳醚系树脂(Y)与100质量份聚酰胺系树脂的质量比的下限优选为20质量份以上、更优选为30质量份以上、进一步更优选为50质量份以上、并且最优选为70质量份以上。
聚芳醚系树脂(Y)与100质量份聚酰胺系树脂的质量比的上限优选为300质量份以下、更优选为240质量份以下、进一步更优选为200质量份以下、并且最优选为150质量份以下。
[使用热塑性树脂(Z)的形式]
优选的是，除了聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)，本发明的压制成型制品和复合材料进一步包含热塑性树脂(Z)。使用的热塑性树脂(Z)可以为仅一种或者两种以上。
(热塑性树脂(Z)的种类)
热塑性树脂(Z)的种类不受限制，但是优选为聚苯乙烯系树脂。
聚苯乙烯系树脂的实例包括：通过将苯乙烯或其衍生物的均聚物与天然或者合成的弹性材料混合或使其相互作用而改性的苯乙烯聚合物，所述弹性材料诸如聚丁二烯、聚异戊二烯、丁基橡胶、EPDM橡胶、乙烯丙烯共聚物、天然橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶、和表氯醇；以及含苯乙烯的共聚物，诸如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯三元共聚物(ABS)、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚(α-甲基-苯乙烯)、以及乙基乙烯基苯-二乙烯基苯共聚物。此外，用于本发明的优选树脂为与3至30wt％、优选为4至12wt％的聚苯乙烯均聚物、聚丁二烯橡胶或者EPDM橡胶混合或者枝接的橡胶改性的聚苯乙烯。
聚苯乙烯系树脂可以为仅一种或者两种以上。作为其中组合使用两种以上聚苯乙烯系树脂的实施方式，例如，可以采用其中组合使用具有不同软化点或熔点的聚苯乙烯系树脂的实施方式、其中组合使用具有不同平均分子量的聚苯乙烯系树脂的实施方式等。然而，实施方式不限于此。
在本说明书中，聚苯乙烯在一些情况下可以称为PS树脂。
(热塑性树脂(Z)的质量比(含量))
使用热塑性树脂(Z)的情况下，热塑性树脂(Z)与100质量份聚酰胺系树脂(X)的质量比的下限优选为0.5质量份以上，更优选为1质量份以上，进一步更优选为5质量份以上，进一步更优选为10质量份以上，进一步更优选为20质量份以上，特别优选为30质量份以上，并且最优选为30质量份以上。
使用热塑性树脂(Z)的情况下，热塑性树脂(Z)与100质量份聚酰胺系树脂(X)的质量比的上限优选为300质量份以下，更优选为200质量份以下，进一步更优选为150质量份以下，进一步更优选为120质量份以下，特别优选为100质量份以下，并且最优选为80质量份以下。
(动态粘弹性测量)
在本发明的压制成型制品和复合材料中除了聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)之外还使用热塑性树脂(Z)的情况下，优选的是在5℃/分钟的温度降低速率、从270℃降低至200℃以及10弧度/秒的动态粘弹性测量中，230℃下的粘度为10,000至60,000Pa·sec。
通常，聚酰胺系树脂(X)、聚芳醚树脂(Y)、以及热塑性树脂(Z)构成的聚合物合金比聚酰胺系树脂(X)单一成分具有更高的粘度，并且结果，在注射成型的情况下注射压力大约翻倍。
另一方面，在本发明中的压制成型制品和复合材料中，相比于仅聚酰胺系树脂(X)用作于基质树脂的情形，在动态粘弹性测量期间粘度不存在显著差异，并且粘度在与用聚酰胺系树脂(X)制造的压制成型制品大致相同的范围内。
具体地，上述粘度优选为0.6ηx以上且1.4ηx以下。此处，ηx表示在本发明中通过用聚酰胺系树脂(X)替代聚芳醚系树脂(Y)和热塑性树脂(Z)生成的压制成型制品的粘度值。其下限更优选为0.7ηx以上，并且进一步更优选为0.8ηx以上。其上限更优选为1.3ηx以下，并且进一步更优选为1.2ηx以下。此外，η和ηx的单位是Pa·sec。
结果，出乎意料地，在使用本发明的复合材料通过冷压制造压制成型制品的情况下，能够制作在维持优异的延展性、可成形性、及流动性的同时即使在高温和高湿度环境下也能够维持高机械性质的冷压成型制品。
由于本发明的复合材料在压制成型前后纤维形态或者树脂形态(聚合物合金的海岛结构)不改变，所以可以选择并测量复合材料和压制成型制品中的一个。
[增容剂]
优选的是，本发明的复合材料和压制成型制品包含增容剂。不特别限定增容剂，只要增容剂是用于聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)的增容剂即可。
增容剂相对于100质量份聚芳醚系树脂(Y)的含量优选为0.05质量份以上，更优选为0.1质量份以上，进一步更优选为0.2质量份以上，并且进一步更优选为0.3质量份以上。其上限优选为10质量份以下，更优选为8质量份以下，并且进一步更优选为6质量份以下。
增容剂是指与聚酰胺系树脂、PPE树脂、或者两者相互作用的多官能化合物。相互作用可以是化学的(例如，枝接)或者物理的(例如，影响分散相的表面性质)。
不特别限定增容剂的种类，并且可以使用在例如JP-A-11-241017中描述的公知的增容剂。
具体地，能够使用选自柠檬酸、马来酸、衣康酸、以及其酸酐的至少一个。优选的是柠檬酸、马来酸、或者其酸酐。马来酸或者其酸酐能够以相对小的量增容(compatibilize)聚酰胺和聚苯醚，并且因此是优选的。
因为在包括PPE树脂的官能化反应和官能化PPE树脂和聚酰胺系树脂之间的反应的两种反应中实现充分的反应性并且不促进尼龙被未反应的增容剂分解的反应，柠檬酸是最优选的材料。
此外，通常公知的是PPE树脂和聚苯乙烯的冲击性比尼龙系树脂差，并且因此另外添加冲击改性剂。然而，发明人发现，当通过检查添加的增容剂的量而制作具有其中岛相均一地分散的海岛结构的聚合物合金时，压制成型制品的冲击能量值变得等于或者高于仅使用聚酰胺系树脂制作的压制成型制品的冲击能量值。
[其他热塑性树脂]
在不损害本发明的效果的范围内，可以分别地组合使用下列的热塑性树脂作为聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)之外的树脂(使用热塑性树脂(Z)的情况下，作为聚酰胺系树脂(X)、聚芳醚系树脂(Y)、以及热塑性树脂(Z)之外的树脂)。
其实例包括：诸如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚丁二烯树脂、聚甲基戊烯树脂、氯乙烯树脂、偏氯乙烯树脂、醋酸乙烯树脂、以及聚乙烯醇树脂的聚烯烃系树脂；诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丙二醇酯树脂、以及液晶聚酯的聚酯；聚缩醛树脂；聚碳酸脂树脂；聚甲醛树脂；诸如聚甲基丙烯酸甲酯的(甲基)丙烯酸树脂；聚芳酯树脂；热塑性聚酰亚胺树脂；聚酰胺酰亚胺树脂；聚醚酰亚胺树脂；聚醚腈树脂；苯氧基树脂；聚苯硫醚树脂；聚砜树脂；改性的聚砜树脂；聚醚砜树脂；聚酮树脂；聚醚酮树脂；聚醚醚酮树脂；聚醚酮酮树脂；聚氨酯树脂；诸如聚四氟乙烯的氟系树脂；以及聚苯并咪唑树脂。
分别地组合使用的热塑性树脂可以为仅一种或者两种以上。作为其中组合使用两种以上热塑性树脂的实施方式，例如，可以采用其中组合使用具有不同软化点或熔点的热塑性树脂的实施方式、其中组合使用具有不同平均分子量的热塑性树脂的实施方式等。然而，实施方式不限于此。
[其他的试剂]
在不影响本发明的目的范围内，本发明的压制成型制品和复合材料可以包括各种添加剂，包括：诸如阻燃剂、抗UV剂、光稳定剂、抗氧化剂、热稳定剂、颜料、脱模剂、软化剂、塑化剂、以及表面活性剂的添加剂；热固性树脂；填料；碳纤维之外的增强纤维；以及诸如碳纳米管和纤维素纳米纤维的纳米添加剂。
[海岛结构]
在本发明中的压制成型制品和复合材料中，碳纤维包括碳纤维束，并且在碳纤维束内部和外部，形成其中聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)中的一个形成海相并且另一个形成岛相的海岛结构。此外，优选的是在海岛结构中，聚酰胺系树脂(X)形成海相并且聚芳醚系树脂(Y)形成岛相。
海岛结构是指其中基质(海相)中散布颗粒(岛相)的分散结构，该基质具有一种树脂成分作为基质的主要成分，该颗粒具有另一树脂成分作为颗粒的主要成分，并且海相中岛相的分散形状为球状(圆形)、椭圆形、或者不规则形状。
碳纤维束的内部是压制成型制品或者复合材料中包含的碳纤维束内部的区域，并且更具体地，是压制成型制品或者复合材料的碳纤维束中包含的碳纤维的单纤维之间的部分。
碳纤维束的外部是压制成型制品和复合材料中包含的碳纤维束外部的区域，更具体地，是压制成型制品或者复合材料的中的除碳纤维之外的部分。
(使用热塑性树脂(Z)时的海岛结构)
在本发明中的压制成型制品和复合材料中，聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)中的一个具有海相并且另一个具有岛相。然而，在包含热塑性树脂(Z)的情况下，优选的是混合聚芳醚系树脂(Y)与热塑性树脂(Z)以形成混合相。即，优选的是聚芳醚系树脂(Y)和热塑性树脂(Z)互相兼容。与此相反，优选的是聚酰胺系树脂(X)的相不与聚芳醚系树脂(Y)和热塑性树脂(Z)的相混合。
此外，岛相可以是聚酰胺系树脂(X)并且海相可以是聚芳醚系树脂(Y)和热塑性树脂(Z)的混合相。然而，更优选的是海相为聚酰胺系树脂(X)并且岛相为聚芳醚系树脂(Y)和热塑性树脂(Z)的混合相。
[与注射成型制品的比较]
在现有技术中，向聚合物合金添加碳纤维和对所得物进行注射成型的技术是公知的(例如，JP-A-2010-222578)。
在对其中选择聚合物合金作为基质的复合材料进行注射成型的情况下，不仅要求高注射压力，并且在注射成型期间的捏合步骤中对树脂进行剪切(shearing)。因此，两种热塑性树脂成分(例如，聚酰胺系树脂和聚芳醚系树脂)容易形成海岛结构。此外，由于成型期间施加的热履历比压模成型期间的小，所以抑制了材料中包含的树脂或者各种添加剂的热分解。
与之相反，在压制成型制品包含重均纤维长度为1mm以上的碳纤维的情况下，难以维持海岛结构。
即，即使当使用其中通过捏合预先形成海岛结构的现有技术的聚合物合金成分，在包含重均纤维长度为1mm以上的碳纤维的复合材料的制造过程中或者在使用所述复合材料的压制成型制品的制造过程中，可能存在不能原样维持海岛结构的情形。除了压制成型制品的制造过程中高度的热履历破坏海岛结构的直接因素之外，认为这是由于各种添加剂的热分解破坏海岛结构的间接因素导致的。
另一方面，在本发明的压制成型制品中，在<复合材料制造过程1.聚合物合金成分的制造>、<复合材料制造过程2.复合材料前体的制造>、以及<复合材料制造过程3.复合材料的制造>的过程中海岛结构不显著地改变。因此，本发明的压制成型制品或者复合材料能够展现优异的可塑形性、延展性、以及可成形性。
[岛相的粒径Dr]
本发明的海岛结构的岛相的粒径Dr为0.05μm且小于50μm。
关于粒径，假定岛相的形状为圆，由岛相的面积换算的直径限定为岛相的粒径Dr。即，假定岛相的面积为S，粒径Dr表示为(4S/π)1/2。
本发明中岛相的粒径Dr通过加权平均限定。即，当每个岛相的粒径表示为Dri时，能够通过下式获得岛相的加权平均粒径Dr。
岛相的加权平均粒径Dr＝(∑Dri 2)/(∑Dri)…式(d)
优选的岛相粒径为0.1μm以上且小于20μm，更优选为0.3μm以上且小于15μm，进一步更优选为0.3μm以上且小于10μm，并且进一步更优选为0.5μm以上且小于10μm。
[岛相的粒径Dr和碳纤维单纤维之间的距离L]
当从截面观察本发明的压制成型制品或者复合材料时，优选的是在碳纤维束内部存在的碳纤维单纤维之间的距离L比岛相的粒径Dr短。当从截面观察时，优选的是观察压制成型制品或者复合材料的薄膜厚度方向的截面。
图1示出从截面(膜厚度方向上的截面)观察本发明的压制成型制品的实例时的海岛结构的示意图。
如图1所示，当用电子显微镜(SEM)从截面观察本发明的压制成型制品时，其中聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)中的一个形成海相103并且另一个形成岛相102的海岛结构形成于碳纤维束101的内部和外部。此外，在压制成型制品或者复合材料的截面中，在定向方向上观察的碳纤维束101和碳纤维的单纤维104的形状为圆形或椭圆形的。在碳纤维束101内部，岛相102可以以跨立互相邻近的碳纤维单纤维104的形式布置和分散。因此，低剪切区域中冷压期间，即使难以改变形状的碳纤维束也像基质树脂一样容易变形，并且，出人意料地，提高了延展性和可成形性。
此外，在碳纤维束内部，优选的是至少一个岛相与碳纤维接触。
[复合材料]
用于制造本发明的压制成型制品的材料为复合材料(本说明书中描述的“复合材料”是指制造压制成型制品之前的材料)。复合材料中纤维的形式在压制成型制品中保持，并且因此可以评价复合材料和压制成型制品中的一个的纤维形式。
[复合材料的制造方法]
能够一般地通过公知的方法制造复合材料，并且例如，能够通过下列的工艺制造复合材料。在<复合材料制造过程1>中，预先捏合树脂以形成海岛结构，并且在后续步骤中不存在捏合步骤。
<复合材料制造过程1.聚合物合金成分的制造>
不特别限定聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)的聚合物合金成分(优选为添加热塑性树脂(Z)的聚合物合金成分)的制备方法，并且能够使用现有方法。
例如，在增容剂存在的情况下，在大约240℃至300℃的范围内使用双轴捏合机捏合聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)以获得聚合物合金，并且可以制作颗粒或薄膜形式的聚合物合金。
在仅使用两种成分，即聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)的情况下，优选的是，通过毛细管流变仪测量的聚酰胺系树脂(X)在280℃温度及550sec-1的剪切率下的熔体粘度为500至10,000Pa·s，并且聚芳醚系树脂(Y)的熔体粘度为5,000至250,000Pa·s，并且更优选的是聚酰胺系树脂(X)的熔体粘度为1,000至5,000Pa·s，并且聚芳醚系树脂(Y)的熔体粘度为20,000至75,000Pa·s。此外，聚芳醚系树脂(Y)的熔体粘度更优选为比聚酰胺系树脂(X)的熔体粘度低25倍，并且进一步更优选为低20倍。
<复合材料制造过程2.复合材料前体的制造>
从轴架解开碳纤维束并切口，并且在切割的碳纤维束被扩展时，可以在透气支撑体上散布颗粒、纤维、或者粉末形式的聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)的聚合物合金(优选为添加热塑性树脂(Z)的聚合物合金)，从而制作复合材料前体。
或者，在切割的碳纤维束被扩展并散布在透气支撑体上之后，可以夹置薄膜形式的聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)的聚合物合金(优选为添加热塑性树脂(Z)的聚合物合金)，从而制作复合材料前体。
<复合材料制造过程3.复合材料的制造>
通过被加热(优选为加压的)至热塑性树脂的软化温度而用热塑性树脂浸渍散布在复合材料前体上的碳纤维束。
术语“软化温度”是指仅由基质树脂(聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)，或者聚酰胺系树脂(X)、聚芳醚系树脂(Y)、和热塑性树脂(Z))制成的成型制品的刚性不能保持并且成型制品容易地变形的温度。
US专利No.8946342和JP-A-2013-49208中详细描述了作为复合材料前体的二维随机排列毡和其制造方法，以及复合材料的制造方法(上述复合材料制造过程2和3)。
本发明的复合材料的厚度不特别限定，并且典型地优选为在0.01mm至100mm的范围内，优选为在0.01mm至10mm的范围内，并且更优选为在0.1至3.0mm的范围内。
在本发明的复合材料具有其中多层堆叠的结构的情况下，厚度不是指每层的厚度，而是指各层总和的复合材料的总厚度。
[压制成型制品的制造方法]
通过压制成型所述复合材料获得本发明中的压制成型制品。
用于制造压制成型制品的复合材料包含重均纤维长度1mm以上的碳纤维、聚酰胺系树脂(X)、以及聚芳醚系树脂(Y)，其中碳纤维包括碳纤维束，其中聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)中的一个形成海相并且另一个形成岛相的海岛结构形成在碳纤维束的内部和外部，并且海岛结构的岛相的粒径为0.05μm以上且小于50μm。
作为制造本发明的压制成型制品的优选的成型方法，使用冷压或者热压的压缩成型。
(冷压方法)
在冷压方法中，例如，第一预定温度的复合材料放入设定为第二预定温度的模具中，并且随后对其进行加压和冷却。即，冷压方法包括至少如下步骤A-1)至A-3)。
步骤A-1)将复合材料加热至等于或者高于复合材料中包含的热塑性树脂的软化温度的温度的步骤。
步骤A-2)将上述步骤A-1)中获得的加热的复合材料布置在温度调整至低于热塑性树脂软化温度的模具中的步骤。
步骤A-3)加压和成型布置在步骤A-2)中的模具中的复合材料的步骤。
通过这些步骤，能够完成复合材料的成型。
(热压方法)
热压方法包括至少如下步骤B-1)至B-3)。
步骤B-1)将复合材料布置到模具中的步骤。
步骤B-2)将模具的温度升高至等于或者高于热塑性树脂的软化温度的温度并且加压该模具的步骤。
步骤B-3)将模具调整至比热塑性树脂的软化点低的温度并且进行成型的步骤。
(两种压制成型方法的共通事项)
放入模具时，取决于目标成型制品的板厚度，单独地(单片地)或者多片地使用复合材料。在使用多片的情况下，可以将多片预先堆叠和加热，加热的复合材料可以堆叠并随后放入模具，或者加热的复合材料可以顺次堆叠在模具中。在堆叠的情形下，最底层的复合材料和最顶层的复合材料之间的温度差异可以是小的。从该观点，优选的是在放入模具之前堆叠复合材料。
上述步骤需要按上述顺序进行，但是这些步骤之间可以包括其他步骤。其他步骤的实例包括在步骤A-3)或者B-2)之前使用不同于步骤A-3)或者B-2)中使用的模具的成形装置预先进行成形为模具的腔的形状的预先成形步骤。
此外，步骤A-3)和B-2)是通过向复合材料施加压力而获得具有期望形状的成型制品的步骤，并且此时的成型压力不特别限定，并且优选为小于30MPa，更优选为20MPa以下，进一步更优选为10MPa以下。
另外，当然地，压模成型期间可以在上述步骤之间插入各种步骤。例如，也可以使用其中在真空进行压模成型的真空压缩成型。
[冷压成型]
在通过冷压方法进行压模成型的情况下，存在成型时间比热压方法的成型时间短的优点，然而，模具的温度低，导致复合材料难以流动或者可成形性降低。
(延展性)
通常，由于压模成型期间通过折叠而成形复合材料，特别是在冷压的情况下，成型制品的转角部分可能延展性不足并且可能由于产生皱褶而形成为具有不均匀地厚度。当发生厚度不均匀时，变得难以闭合模具，并且不能完成成型。此外，存在模具破坏的顾虑。此外，制造的具有转角部分的压制成型制品不仅要求优异的延展性，还要求高温和高湿度环境下压制成型制品的机械性质。然而，在现有技术中，在选择聚酰胺系树脂和聚芳醚系树脂构成的聚合物合金作为应对高温和高湿度环境下的使用并且经历注射成型的情况下，注射压力高。因此，聚合物合金是不容易成型的材料。
另一方面，当使用本发明的复合材料时，复合材料不仅能够应对高温和高湿度环境下的使用，也具有优异的延展性。发明人认为，这是因为形成了其中在碳纤维束的内部和外部的聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)中的一个形成海相并且另一个形成岛相的海岛结构，并且这在压制成型制品中也依旧能保持。
虽然稍后将描述延展性的评价，但是两片复合材料堆叠并冷压是，可以近似为单片复合材料的厚度的程度而评估。
(可成形性)
在使用冷压方法的情况下，类似于延展性，也要求复合材料的可成形性达到复合材料能够加工至复杂形状的范围。以良好的可成形性，即使当制造具有诸如深拉拔的形状的复杂形状的压制成型制品时，成型制品的形状也根据形状灵活地变化，并且因此成型制品能够成形为具有高度均一性的厚度。此外，以良好的可成形性，能够在比用于现有技术的复合材料的成型压力更低的成型压力下成型复合材料，并且因此复合材料能够使用更小的成型机加工为复杂形状。因此，具有显著的优势。
流动性和可成形性是不同的概念，并且良好的流动性并不必然代表优异的可成形性。
(流动性)
布置在模具的下模中的复合材料被模具的上模压制使得复合材料流动。即，压制开始之后直到成型完成的复合材料的流动称为流动。当复合材料的流动性良好时，复合材料在压制时流动。然而，当流动性太好时(流动性过度)，则难以将复合材料成形为目标形状。
在使用本发明的复合材料的情况下，特别是复合材料为本发明的优选实施方式的情况下，与聚酰胺系树脂单一成分相比流动性不显著地减少，在本发明的优选实施方式中，除了聚酰胺系树脂(X)和聚芳醚系树脂(Y)还包含热塑性树脂(Z)，并且在5℃/分钟的温度降低速率、从270℃至200℃以及10弧度/秒的动态粘弹性测量中，230℃下的粘度为10,000至60,000Pa·sec。这与现有技术中使用的注射成型的常识的注射成型期间聚合物合金的流动特征(聚合物合金的情况下，注射压力必须高)极不相同，并且展现不同的效果。
[成型制品]
本发明的压制成型制品的厚度不特别限定，并且典型地优选为在0.01mm至100mm的范围内，优选为在0.01mm至10mm的范围内，并且更优选为在0.1至3.0mm的范围内。
在本发明的压制成型制品具有其中多层堆叠的构造的情况下，厚度不是指每层的厚度，而是指各层总和的成型制品的总厚度。
本发明中使用的成型制品可以具有单层构成的单层结构或者也可以具有其中多层堆叠的堆叠结构。
关于其中具有堆叠结构的压制成型制品的实施方式，可以采用其中具有相同组成的多层堆叠的实施方式、或者其中具有不同组成的多层堆叠的实施方式。
[成型制品的外观]
在现有技术中，在由聚酰胺系树脂制成的复合材料(例如，由国际公开No.2012/165418中描述的聚酰胺系树脂制成的复合材料)的情况下，其表面光滑度趋向于降低。这是因为聚酰胺系树脂是结晶树脂并且因此在成型期间发生高度的体积收缩并且固化。特别是在碳纤维二维随机分散的情况下，压制成型制品的二维方向被碳纤维增强。因此，随着聚酰胺系树脂在二维方向的体积收缩程度降低，压制成型制品在板厚度方向的体积收缩程度增加。发明人认为碳纤维因此露出于压制成型制品的表面并且因此表面光滑度降低(外观劣化)。
另一方面，由于本发明的压制成型制品或者复合材料除了聚酰胺系树脂还使用作为无定形树脂的聚芳醚系树脂，并且能够一定程度上抑制成型收缩，从而提高外观。从该观点看，在添加热塑性树脂(Z)的情况下，热塑性树脂(Z)优选为无定形树脂且更优选为聚苯乙烯系树脂。
实施例
以下，将参考实施例详细描述本发明，但本发明不限于此。
1.在下列制造例和实施例中使用的原材料如下。分解温度是热重量分析的测量结果。
·PAN系碳纤维
由Toho Tenax Co.,Ltd.制造的碳纤维“TENAX”(注册商标)STS40-24KS(平均纤维直径7μm)
·聚酰胺6
有时简称为PA6树脂。结晶树脂，熔点225℃，分解温度(空气中)300℃。
·聚酰胺66
有时简称为PA66树脂。结晶树脂，熔点263℃，分解温度(空气中)300℃。
·聚苯醚
有时简称为PPE树脂。无定形树脂，玻璃转化点205℃至215℃。
·Polystyrene
有时简称为PS树脂。无定形树脂，玻璃转化点95℃至100℃。
·增容剂
由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造的马来酸酐(Wako特级)
由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造的柠檬酸(食品添加剂)
2.通过下列方法获得这些实施例中的各个值。
(1)碳纤维体积分数(Vf)的分析
在炉中以500℃燃烧成型制品1小时以除去热塑性树脂，并且通过称重处理前后样本的质量，计算碳纤维和热塑性树脂的质量。接着，使用每个成分的比重计算碳纤维和热塑性树脂的体积分数。
式(c)Vf＝100×碳纤维体积/(碳纤维体积+热塑性树脂体积)
(2)成型制品中包含的碳纤维的重均纤维长度的分析
关于成型制品中包含的碳纤维的重均纤维长度，在炉中以500℃除去热塑性树脂1小时后，用卡尺和放大镜测量随机提取的100根碳纤维的长度至1mm单位并记录，且通过下式由所有测量的碳纤维的长度(Li，其中i＝1至100的整数)获得重均纤维长度(Lw)。
Lw＝(∑Li2)/(∑Li)...式(b)
也能够以与上述相同的方式测量复合材料中包含的碳纤维的重均纤维长度。
(3)动态粘弹性测量
使用TA Instruments制造的RDA III将制备的复合材料插置在直径20mm的平行板之间，并且通过使用200g的法线负荷、1.6Hz的频率(10弧度/秒)、0.02％的张力、270℃至200℃的温度降低范围、以及5℃/分钟的温度降低速率进行动态粘弹性测量，读数230℃下的粘度。
(4)弯曲强度降低率的测量
使用水射流从压制成型制品切割测试片，并且使用Instron制造的通用测试仪参考JIS K 7074-1988测量弯曲强度。由Lt＝40×h(h为测试片厚度)计算支点间距离(Lt)，并且测试速度为5mm/分钟。
关于所述弯曲强度，通过测试以下各项
23℃下，在聚酰胺系树脂(X)绝对干燥的状态(未吸水的状态)下的弯曲强度(F1)；以及
在以下状态的弯曲强度(F2)，其中，在23℃下，聚酰胺系树脂(X)从聚酰胺系树脂(X)绝对干燥的状态(未吸水的状态)通过吸水进入饱和状态之后，温度由此增加至80℃；以及
测量弯曲强度的降低率。通过下式计算弯曲强度的降低率。
弯曲强度的降低率(％)＝100×(F1-F2)/F1
(5)复合材料和冷压成型制品截面的观察(微相分离结构，海岛结构的观察)
通过使用超薄切片机从复合材料(或者冷压成型制品)切割超薄切片而制作样本，并且在Cu网上收集，并且用5％PTA(磷钨酸)的水溶液染色聚酰胺系树脂。其后，用水洗涤样本，风干，并且用SEM(FEI制造的Quanta 250FEG)观察。
观察条件设定为加速电压5kV，STEM模式。
此外，如下分类海岛结构的评价。
(5-1)岛相的粒径Dr
通过随机改变位置，用上述电子显微镜(SEM)生成5,000倍放大率的三幅图像，观察该三幅图像包括的面积里所有的岛相并计算直径，并且通过加权平均获得粒径Dr。此外，分别地观察碳纤维束内部和碳纤维束外部的岛相。
(5-2)碳纤维束外部的观察
优异：海岛结构均一地且规律的形成并分散。粒径Dr的尺寸小于15μm。
好：虽然形成海岛结构，但其尺寸不规则(尺寸不均一)。粒径Dr的尺寸小于15μm。
良好：虽然形成海岛结构，但海相为PPE树脂并且岛相为聚酰胺系树脂。
差：粒径Dr的尺寸为50μm以上。
(5-3)碳纤维束内部的观察
优异：海岛结构均一地且规律的形成并分散。粒径Dr的尺寸小于15μm。
好：虽然形成海岛结构，但其尺寸不规则(尺寸不均一)。粒径Dr的尺寸小于15μm。
良好：虽然形成海岛结构，但海相为PPE树脂并且岛相为聚酰胺系树脂。
差：纤维束中形成巨大的岛相。由于岛相过大，无法测量粒径Dr。
由于是在假定岛相为圆形的情况下计算粒径，并且计算由岛相的面积换算的直径作为岛相的粒径Dr(假定岛成分的面积为S，粒径Dr为(4S/π)1/2)，所以即使在纤维间距离为1至10μm的情况下，也可能存在粒径Dr比纤维间距离大的情形。
(5-4)碳纤维束内部的纤维间距离
通过上述电子显微镜(SEM)生成5,000倍放大率的图，并且对于任意50根碳纤维单纤维，测量从碳纤维单纤维和树脂之间的界面到相邻碳纤维和树脂之间的界面的最短距离。
(6)聚合物合金成分的截面的观察
在下面描述的<复合材料制造过程1.聚合物合金成分的制造>中，在紧随制造聚合物合金成分之后(紧随捏合之后)，以与上述(5)的评价相同的方式进行聚合物合金成分的截面的观察，并且评价微相分离结构。
优异：海岛结构均一地且规律的形成并分散。粒径Dr的尺寸小于15μm。
好：虽然形成海岛结构，但其尺寸不规则(尺寸不均一)。粒径Dr的尺寸小于15μm。
良好：虽然形成海岛结构，但海相为PPE树脂并且岛相为聚酰胺系树脂。
差：粒径Dr的尺寸为50μm以上。
(7)冷压的条件
为了评价冷压期间的延展性、流动性、可成形性、以及通过冷压获得的压制成型制品的外观，进行冷压。冷压的条件如下。
通过120℃热风干燥器干燥复合材料4小时，并且复合材料随后通过红外线加热器加热至290℃的温度。镜面抛光的模具设定为150℃，并且温度增加的复合材料引入给模具并且在20MPa的压力下加压1分钟，从而获得压制成型制品。
(8)流动性
将制作为具有1.3mm的目标厚度的复合材料切割为10cm宽和4cm长，并且使用10cm宽和具有长度方向(开口形状)的模具冷压。在加热前预先从复合材料的端部引出线，并且测量成型之后压制成型制品的端部和该线之间的距离。为了更精确地测量流动性，测量的距离除以复合材料的厚度，根据除得的值判断流动性的好坏(具有更高计算值的复合材料更能流动)。
(9)延展性
将制作为具有1.3mm的目标厚度的复合材料切割为9.0cm宽和12.5cm长的两片，复合材料的切割的片如图2所示地在长度方向重叠5cm，并且布置在作为平板成形模具的、在两侧方向(图2中方向Z4(平行于复合材料302长度方向的方向)和方向Z2(平行于复合材料302的宽度方向的方向))形成开放腔体并且在剩余两侧方向(图2中方向Z3(平行于复合材料302长度方向的方向)和方向Z1(平行于复合材料302宽度方向的方向))形成闭合腔体的模具中，并且在其上进行冷压。
在获得的压制成型制品中，在测量被重叠的成型部分的10个点的厚度并且平均，通过将平均值除以(成型前)复合材料单片的厚度计算一个值。这个值越接近1，实现的延展性越好。
(10)可成形性的评价
复合材料制作为具有2.6mm的目标厚度并且切割为10cm×10cm。预先加热至270℃的重量175g的铁球放置于放置在圆柱形物体的复合材料上，如图3所示，然后在270℃的马弗炉中加热20分钟。获得的样品冷却至23℃并观察。根据下列标准评价可成形性。在下列标准中，更高的数字表示更好的可成形性。
5：铁球的形状转移至复合材料，并且
垂直方向上的变形长度为12mm以上。
4：铁球的形状转移至复合材料，并且
垂直方向上的变形长度为10mm以上且小于12mm。
3：铁球的形状不转移至复合材料，并且
垂直方向上的变形长度为7.5mm以上且小于10mm。
2：铁球的形状不转移至复合材料，并且
垂直方向上的变形长度为7mm以上且小于7.5mm。
1：铁球的形状不转移至复合材料，并且
垂直方向上的变形长度小于7mm。
(12)压制成型制品的外观的评价
根据下列标准评价外观。在下列标准中，更高的数字表示更好的外观。
4：通过视觉检查，碳纤维不露出于表面。
3：露出于表面的碳纤维取决于灯光的调整而部分地显示，但是碳纤维基本不露出。
2：绝大部分碳纤维露出，但是存在碳纤维取决于光的调整而不显示的情形。
1：碳纤维露出于压制成型制品的表面，并且表面粗糙。
(13)冲击吸收能量的评价
通过使用Instron制造的VHS高速冲击测试机进行多轴冲击试验而测量吸收的能量的量。测试片的尺寸设定为65×65mm，冲锤直径设定为20mm，压头夹具的张开直径设定为40mm，并且测试速度设定为2.2m/秒。测试中获得的移位-负载曲线的面积用作吸收的能量的量。
[实施例1]
<复合材料制造过程1.聚合物合金成分的制造>
作为热塑性树脂，准备由Unitika Ltd.制造的聚酰胺6树脂(尼龙6树脂)A1030和由SABIC制造PPO 630树脂(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚，PPE树脂)，相对于100质量份聚酰胺6的100质量份的PPE树脂和相对于100质量份PPE树脂的1质量份的由Wako Pure ChemicalIndustries,Ltd.制造的柠檬酸以该比率混合在一起，将混合物放入捏合机(由ToshibaMachine Co.,Ltd.制造的TEM-26SS)并且在280℃的设定温度下捏合，供给速率20kg/h，且螺杆转速200rpm，从而制备聚合物合金成分。当观察聚合物合金成分的截面时，形成具有聚酰胺6树脂作为海相和PPE树脂作为岛相的海岛结构并且均一地分散，并且岛相的重均粒径Dr为1μm。
<复合材料制造过程2.复合材料前体的制造>
在WO2013/133421小册子的实施例的说明的基础上，制作尼龙6/66/12三元共聚物聚酰胺的上浆溶液。
在上浆溶液浴中，未上浆的碳纤维股线(注册商标“TENAX STS40-24KS”，由TohoTenax Co.,Ltd.制造)持续地浸渍以使得用乳液浸渍单丝。使其穿过120℃至150℃的干燥炉约120秒以干燥，从而获得10mm宽和0.162mm粗的碳纤维束。
使用制备的聚合物合金成分和碳纤维束，在US专利No.8946342描述的方法的基础上，碳纤维体积分数计算为35vol％，并且调整碳纤维和聚合物合金成分的树脂，从而制作其中碳纤维二维随机定向的复合材料前体。
制备两种类型的复合材料前体，其一具有1.3mm的复合材料目标厚度并且另一具有2.6mm的目标厚度。
<复合材料制造过程3.复合材料的制造>
获得的复合材料前体在加热至260℃的压制成型机器中在0.5MPa下加热3分钟，从而获得目标厚度1.3mm和目标厚度2.6mm的复合材料。
进行获得的复合材料中包含的碳纤维的分析。式(1)限定的临界单纤维数为86，具有临界单纤维数以上的单纤维的碳纤维束(A)中单纤维的平均数量(N)为820，并且具有临界单纤维数以上的单纤维的碳纤维束(A)的比例为总碳纤维量的80vol％。此外，碳纤维体积分数(Vf)为35vol％，碳纤维的纤维长度为恒定长度，并且重均纤维长度为20mm。此外，具有1.3mm目标厚度的复合材料的厚度实际上测量为1.16mm。
<成型制品制造(i)(热压成型)>
接着，在加热至300℃的压制成型机器中在4.0MPa下热压获得的复合材料20分钟，从而获得成型制品。
<成型制品制造(ii)(冷压成型)>
为了评价获得的复合材料的流动性、可成形性、延展性、弯曲强度、外观、以及冲击强度，如上所述进行冷压成型。在获得的成型制品的碳纤维束内部和外部获得的海岛结构中，在紧随捏合之后，聚合物合金成分的海岛结构被保持。
此外，以上述方法测量碳纤维束内部的纤维间距离，并且所有测量的50根碳纤维单纤维的纤维间距离为0至10mm。
[实施例2]
除了使用由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造的马来酸酐(Wako特级)作为增容剂的种类之外，以与实施例1相同的方式制作压制成型制品。
[实施例3]
除了混合由Unitika Ltd.制造的聚酰胺6树脂A1030和由SABIC制造的PPO 630树脂(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)，使得PPE树脂与100质量份聚酰胺6的比率为33.3质量份之外，以与实施例1相同的方式制造复合材料和压制成型制品。
在<复合材料制造过程1.聚合物合金成分的制造>中，紧随聚合物合金成分的制作之后(紧随捏合之后)，当观察制作的聚合物合金成分的截面时，形成具有聚酰胺6树脂作为海相和PPE树脂作为岛相的海岛结构并且均一地分散，并且岛相的重均粒径Dr为0.5μm。
在获得的成型制品的碳纤维束内部和外部获得的海岛结构中，在紧随捏合之后，聚合物合金成分的海岛结构被保持。
[实施例4]
除了添加至100质量份聚苯醚系树脂的增容剂的量为2质量份之外，以与实施例1相同的方式制造压制成型制品。
[实施例5]
除了添加至100质量份聚苯醚系树脂的增容剂的量为4质量份之外，以与实施例1相同的方式制造压制成型制品。
[实施例6]
除了添加至100质量份聚苯醚系树脂的增容剂的量为2质量份之外，以与实施例2相同的方式制造压制成型制品。
[实施例7]
<复合材料制造过程1.聚合物合金成分的制造>
作为热塑性树脂，准备由Unitika Ltd.制造的聚酰胺6树脂A1030、由SABIC制造的PPO 630树脂(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚，PPE树脂)、以及由PS Japan Corporation制造的聚苯乙烯树脂SGP10(在一些情况下称为PS树脂)，将相对于100质量份聚酰胺6的99.5质量份的PPE树脂、0.5质量份的PS树脂、以及由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造的1质量份的柠檬酸(食品添加剂)以该比率混合在一起，将混合物放入捏合机(由ToshibaMachine Co.,Ltd.制造的TEM-26SS)并且在280℃的设定温度下捏合，供给速率20kg/h，且螺杆转速200rpm，从而制备聚合物合金成分。当观察聚合物合金成分的截面时，形成具有聚酰胺6树脂作为海相和PPE树脂和PS树脂的混合相作为岛相的海岛结构并且均一地分散，并且岛相的重均粒径Dr为1μm。
<复合材料制造过程2.复合材料前体的制造>
以与实施例1相同的方式制作复合材料前体。
进行获得的复合材料中包含的碳纤维的分析。式(1)限定的单纤维的临界单纤维数为86，具有临界单纤维数以上的单纤维的碳纤维束(A)中单纤维的平均数量(N)为820，并且具有临界单纤维数以上的单纤维的碳纤维束(A)的比例为总碳纤维量的80vol％。此外，碳纤维体积分数(Vf)为35vol％，碳纤维的纤维长度为恒定长度，并且重均纤维长度为20mm。
<成型制品制造(i)(热压成型)>
通过以与实施例1相同的方式的热压制作压制成型制品。
<成型制品制造(ii)(冷压成型)>
通过以与实施例1相同的方式的冷压制作压制成型制品。
[实施例8]
除了复合材料制备为使得相对于100质量份PA6树脂包含90质量份的PPE树脂和10质量份的PS树脂、并且制造压制成型制品之外，实施例8与实施例7相同。
[实施例9]
除了复合材料制备为使得相对于100质量份PA6树脂包含70质量份的PPE树脂和30质量份的PS树脂、并且制造压制成型制品之外，实施例9与实施例7相同。
[实施例10]
除了复合材料制备为使得相对于100质量份PA6树脂包含50质量份的PPE树脂和50质量份的PS树脂、且添加至100质量份的聚苯醚系树脂的柠檬酸的量为2质量份、并且制造压制成型制品之外，实施例10与实施例7相同。
[实施例11]
除了复合材料制作为使得添加至100质量份的聚苯醚系树脂的柠檬酸的量为3质量份、并且制造压制成型制品之外，实施例11与实施例10相同。
[实施例12]
除了由Unitika Ltd.制造的聚酰胺6树脂A1030和由SABIC制造的PPO 630树脂(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚，PPE树脂)混合为使得PPE树脂与100质量份聚酰胺6的比率为150质量份之外，以与实施例2相同的方式制造复合材料和压制成型制品。
由于大量包含PPE树脂，所以海岛结构中聚酰胺6树脂为岛相并且PPE树脂为海相。
[实施例13]
除了使用由DSM Engineering Plastics制造的聚酰胺66树脂(3010SR)作为聚酰胺系树脂、并且作为增容剂的由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造的柠檬酸制作为相对于100质量份PPE树脂占3质量份之外，以与实施例10相同的方式制造复合材料和压制成型制品。
[比较例1]
除了不使用聚芳醚系树脂并且复合材料仅由聚酰胺6制作之外，以与实施例1相同的方式制造复合材料和压制成型制品。
[比较例2]
<复合材料制造过程1.聚合物合金成分的制造>
除了不使用增容剂之外，以与实施例1的<复合材料制造过程1.聚合物合金成分的制造>中相同的方式制作聚合物合金成分。
当观察聚合物合金成分的截面时，形成具有聚酰胺6树脂作为海相和PPE树脂作为岛相的海岛结构，并且评价为好。
<复合材料制造过程2.复合材料前体的制造>
以与实施例1相同的方式制作碳纤维束，使用制作的聚合物合金成分和碳纤维束，在US专利No.8946342描述的方法的基础上，碳纤维体积分数计算为35vol％，并且调整聚合物合金成分的碳纤维和树脂，从而制作其中碳纤维二维随机定向的复合材料前体。
制备两种类型的复合材料前体，其一具有1.3mm的复合材料目标厚度并且另一具有2.6mm的目标厚度。
<复合材料制造过程3.复合材料的制造>
获得的复合材料前体在加热至260℃的压制成型机器中在0.5MPa下加热3分钟，从而获得目标厚度1.3mm和目标厚度2.6mm的复合材料。
此时，当观察复合材料中的海岛结构时，海岛结构评价为差，并且岛相的粒径为50μm。即，当制造复合材料时，由于曾经分离的岛由于再加热而再次凝聚，所以粒径比<复合材料制造过程1.聚合物合金成分的制造>中制作的岛相的粒径大，并且因此海岛结构劣化。
<成型制品制造(i)(热压成型)>
通过以与实施例1相同的方式的热压制作压制成型制品。
<成型制品制造(ii)(冷压成型)>
通过以与实施例1相同的方式的冷压制作压制成型制品。
[比较例3]
<复合材料制造过程1.聚合物合金成分的制造>
除了使用由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造的马来酸酐(Wako特级)作为增容剂之外，以与实施例5相同的方式制作聚合物合金。然而，不能形成海岛结构(评价：差)。因此，使用聚合物合金的复合材料制作中止。
[比较例4]
<复合材料制造过程1.聚合物合金成分的制造>
除了添加至100质量份聚苯醚系树脂的增容剂(由Wako Pure ChemicalIndustries,Ltd.制造的柠檬酸)的量为1质量份之外，以与实施例10相同的方式制作聚合物合金。然而，虽然形成了海岛结构，但是存在大的岛和微小的岛，并且无法形成干净的海岛结构，导致加权平均粒径Dr增加(图4)。因此，使用聚合物合金的复合材料制作中止。
[参考例]
作为参考例，在不使用碳纤维的情况下进行仅有树脂的注射成型，并且进行海岛结构的评价和注射压力及冲击的评价测试。此外，在冲击测试中，通过在ASTM D256的基础上使用3.2mm厚度的测试片测量带缺口悬臂梁式(Notched Izod)冲击强度(J/m)来评价冲击强度。
[参考例1]
使用Japan Steel Works制造的110ton电注射成型机(J110AD)在C1/C2/C3/C4/N缸内温度＝280℃/290℃/290℃/290℃/280℃(C1至C4为腔而N为喷嘴)和35秒的成型周期的情况下注射成型实施例1中使用的由Unitika Ltd.制造的聚酰胺6树脂A1030，从而获得测试片(成型制品)。
[参考例2]
通过使用实施例1中制作的聚合物合金成分(由Unitika Ltd.制造的聚酰胺6树脂A1030、由SABIC制造的PPO 630树脂、以及由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造的柠檬酸(食品添加剂)作为增容剂)，以与参考例1相同的方式进行注射成型而获得测试片(成型制品)。
[参考例3]
通过使用实施例11中制作的聚合物合金成分(相对于100质量份PA6树脂包含50质量份的PPE树脂和50质量份的PS树脂，且添加至100质量份的PPE树脂的柠檬酸的量为3质量份)，以与参考例1相同的方式进行注射成型而获得测试片(成型制品)。
如表1至3和6所述，表1至3和6中聚芳醚系树脂(Y)的含量为相对于100质量份聚酰胺系树脂(X)的质量份，热塑性树脂(Z)的含量为相对于100质量份聚酰胺系树脂(X)的质量份，并且增容剂的含量为相对于100质量份聚芳醚系树脂(Y)的质量份。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
工业实用性
本发明的成型制品能够用于各种构成部件，诸如汽车的内板、外板及结构部件；各种电气制品；机械的框架和壳体等。成型制品能够优选用作汽车构件。
虽然已经参考具体实施例详细地描述了本发明，但应当注意的是，本领域技术人员能够在不背离本发明的精神和范围的情况下进行各种变化或修改。
本申请基于2015年9月30日提交的日本专利申请(日本专利申请No.2015-193694)，该专利的全文作为参考并入本申请。

Claims (27)

1.一种压制成型制品，包含：
碳纤维，该碳纤维的重均纤维长度为1mm以上；
聚酰胺系树脂(X)；以及
聚芳醚系树脂(Y)，
其中，所述碳纤维包括碳纤维束，并且
所述聚酰胺系树脂(X)和所述聚芳醚系树脂(Y)在所述碳纤维束内部和外部形成海岛结构，其中，所述聚酰胺系树脂(X)和所述聚芳醚系树脂(Y)中的一个形成海相并且另一个形成粒径Dr为0.05μm以上且小于50μm的岛相，
其中，所述碳纤维在面内方向上二维随机分散，并且
通过用在所述成型制品的任意方向和垂直于所述任意方向的方向上分别测量的拉伸模量的值中较大的值除以值中较小的值获得的比率为2以下，
所述碳纤维的重均纤维长度为1mm以上且100mm以下。
2.如权利要求1所述的压制成型制品，其中，所述聚酰胺系树脂(X)形成所述海相并且所述聚芳醚系树脂(Y)形成所述岛相。
3.根据权利要求1或者2所述的压制成型制品，其中，相对于100质量份的所述聚酰胺系树脂(X)，包含20质量份以上且300质量份以下的所述聚芳醚系树脂(Y)。
4.根据权利要求1或2所述的压制成型制品，其中，相对于100质量份的所述聚芳醚系树脂(Y)，包含0.05质量份以上且10质量份以下的增容剂。
5.根据权利要求1或2所述的压制成型制品，进一步包含：热塑性树脂(Z)，其中所述压制成型制品在5℃/分钟的温度降低速率、从270 ℃至200℃以及10弧度/秒的动态粘弹性测量中，230℃下的粘度为10,000至60,000Pa·sec。
6.根据权利要求5所述的压制成型制品，其中权利要求5所述的粘度为0.6ηx以上且1.4ηx以下，其中ηx表示通过用聚酰胺系树脂(X)替代聚芳醚系树脂(Y)和热塑性树脂(Z)生成的压制成型制品的粘度值。
7.根据权利要求5所述的压制成型制品，相对于100质量份的所述聚酰胺系树脂(X)，包含：
20质量份以上且300质量份以下的所述聚芳醚系树脂(Y)；以及
1质量份以上且300质量份以下的所述热塑性树脂(Z)。
8.根据权利要求5所述的压制成型制品，其中，所述热塑性树脂(Z)是聚苯乙烯系树脂。
9.根据权利要求5所述的压制成型制品，其中，所述热塑性树脂(Z)和所述聚芳醚系树脂(Y)形成混合相。
10.根据权利要求1或2所述的压制成型制品，其中，所述碳纤维的体积分数为3vol％以上且60vol％以下。
11.根据权利要求1或2所述的压制成型制品，其中，在所述压制成型制品的截面视图中所述碳纤维束的内部存在比岛相的粒径Dr短的碳纤维单纤维之间的距离L。
12.根据权利要求11所述的压制成型制品，其中，至少一个岛相与所述碳纤维束内部的碳纤维接触。
13.根据权利要求1或2所述的压制成型制品，其中，所述碳纤维束包含式(1)限定的临界单纤维数以上的单纤维：
临界单纤维数＝600/Df (1)
其中，Df是所述碳纤维的平均纤维直径(μm)。
14.一种用于压制成型复合材料的方法，所述复合材料包含：
碳纤维，该碳纤维的重均纤维长度为1mm以上；
聚酰胺系树脂(X)；以及
聚芳醚系树脂(Y)，
其中，所述碳纤维包括碳纤维束，
所述聚酰胺系树脂(X)和所述聚芳醚系树脂(Y)在所述碳纤维束内部和外部形成海岛结构，其中，所述聚酰胺系树脂(X)和所述聚芳醚系树脂(Y)中的一个形成海相并且另一个形成粒径为0.05μm以上且小于50μm的岛相，
其中，所述碳纤维在面内方向上二维随机分散，并且
通过用在所述成型制品的任意方向和垂直于所述任意方向的方向上分别测量的拉伸模量的值中较大的值除以值中较小的值获得的比率为2以下，
所述碳纤维的重均纤维长度为1mm以上且100mm以下。
15.根据权利要求14所述的用于压制成型复合材料的方法，其中所述聚酰胺系树脂(X)形成所述海相并且所述聚芳醚系树脂(Y)形成所述岛相。
16.根据权利要求14或者15所述的用于压制成型复合材料的方法，相对于100质量份的所述聚酰胺系树脂(X)，包含20质量份以上且300质量份以下的所述聚芳醚系树脂(Y)。
17.根据权利要求14或15所述的用于压制成型复合材料的方法，相对于100质量份的聚芳醚系树脂(Y)，进一步包含0.05质量份以上且10质量份以下的增容剂。
18.根据权利要求14或15所述的用于压制成型复合材料的方法，进一步包含：热塑性树脂(Z)，其中，所述复合材料在5℃/分钟的温度降低速率、从270℃至200℃以及10弧度/秒的动态粘弹性测量中，230℃下的粘度为10,000至60,000Pa·sec。
19.根据权利要求18所述的用于压制成型复合材料的方法，其中，权利要求18 所述的粘度为0.6ηx以上且1.4ηx以下，其中ηx表示通过用聚酰胺系树脂(X)替代聚芳醚系树脂(Y)和热塑性树脂(Z)生成的复合材料的粘度值。
20.根据权利要求18所述的用于压制成型复合材料的方法，相对于100质量份的所述聚酰胺系树脂(X)，包含：
20质量份以上且300质量份以下的所述聚芳醚系树脂(Y)；以及
1质量份以上且300质量份以下的所述热塑性树脂(Z)。
21.根据权利要求18所述的用于压制成型复合材料的方法，其中，所述热塑性树脂(Z)为聚苯乙烯系树脂。
22.根据权利要求18所述的用于压制成型复合材料的方法，其中，所述热塑性树脂(Z)和聚芳醚系树脂(Y)形成混合相。
23.根据权利要求14或15所述的用于压制成型复合材料的方法，其中，所述碳纤维的体积分数为3vol％以上且60vol％以下。
24.根据权利要求14或15所述的用于压制成型复合材料的方法，其中，在所述复合材料的截面视图中所述碳纤维束的内部存在比岛相的粒径Dr短的碳纤维单纤维之间的距离L。
25.根据权利要求14或15所述的用于压制成型复合材料的方法，其中，至少一个岛相与所述碳纤维束内部的碳纤维接触。
26.根据权利要求14或15所述的用于压制成型复合材料的方法，其中，所述碳纤维束包含式(1)限定的临界单纤维数以上的单纤维：
临界单纤维数＝600/Df (1)
其中Df是所述碳纤维的平均纤维直径(μm)。
27.根据权利要求14所述的用于压制成型复合材料的方法，
其中，冷压所述复合材料。
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