TW201331014A - 碳纖維強化熱塑性樹脂組成物、其丸粒及成形品 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種碳纖維強化熱塑性樹脂組成物及其成形品，該成形品係使用包含(A)熱塑性樹脂、(B)碳纖維及(C)鈦化合物之熱塑性樹脂組成物予以成形而成，該碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，就(A)熱塑性樹脂與(B)碳纖維之合計量為100重量%而言，包含(A)熱塑性樹脂10~65重量%、(B)碳纖維35~90重量%，且就(A)熱塑性樹脂與(B)碳纖維之合計量為100重量份而言，包含(C)鈦化合物0.1~5重量份。提供機械特性、表面外觀等優異，尤其彎曲彈性模數、強度、外觀及設計性優異之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物及其成形品。

Description

碳纖維強化熱塑性樹脂組成物、其丸粒及成形品
本發明之課題在於提供機械特性、表面外觀等優異，尤其彎曲彈性模數、強度、外觀及設計性優異之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物、其丸粒及成形品。
作為提升熱塑性樹脂之機械特性之方法，一般已知係摻合玻璃纖維或碳纖維等纖維狀填充材。一般的摻合方法，係使用將熱塑性樹脂與纖維狀填充材之切股(短纖維)在擠製機中進行熔融混捏以獲得纖維強化樹脂組成物之方法。
但是近年來對於塑膠之高性能化的要求提高，逐漸要求要與金屬有同等的剛性。為了達成與金屬同等的剛性，須要以高填充率填充纖維狀填充材且保持纖維長度為長，然而使用一般的纖維狀填充材在擠製機中進行熔融混捏的方法，會有：由於熔融混捏時之剪切造成纖維折損、由於纖維狀填充材引起的剪切發熱使樹脂劣化、當摻合多量碳纖維時發生擠製機之模之內壓上升以及股線發生起毛而無法安定製造等諸多問題，將熱塑性樹脂與纖維狀填充材在擠製機進行熔融混捏之方法在高性能化方面有其極限。
對於此點，有人提出以輕質化、高剛性化為目的而對於尼龍樹脂摻合特定碳纖維而得的樹脂組成物(參照專利文獻1、2)。
又，專利文獻3中提出在熱塑性樹脂中摻合碳纖維、氧化鈦而成的碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，並揭示將在碳纖維中預先複合摻合氧化鈦而得之熱塑性樹脂予以被覆而得之含長纖維之熱塑性樹脂組成物。依此方法能保持纖維長度為長，可展現優異特性。
又，專利文獻4提出包含特定之聚碳酸酯樹脂與纖維狀填充材而構成的樹脂組成物，並揭示含有約30%的碳纖維的聚碳酸酯樹脂組成物。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本特開2006-1964號公報
專利文獻2 日本特開2006-1965號公報
專利文獻3 日本特開2003-238818號公報
專利文獻4 日本特開2000-109671號公報
專利文獻1、2記載之樹脂組成物，達成了使用碳纖維獲致之輕質化、高剛性化，但是會發生波紋狀凹凸，外觀有大幅惡化的傾向，外觀及設計性方面有問題。又，未揭示關於將碳纖維量以超過40重量%摻合之方法。
又，專利文獻3記載之樹脂組成物中，摻合之碳纖維量有極限，針對超過30重量%之摻合量並無記載。
專利文獻4記載之樹脂組成物，獲得之特性不完美，生產性也不足。
如以上所述，實情為雖然在熱塑性樹脂組成物中已於聚合物原料、纖維狀填充材等原料面嘗試各種可能性，但是目前不存在獲得可得到高剛性且優良外觀及設計性之樹脂組成物的公知技術。
本發明的課題係為解決前述課題，並提供具有優異之機械特性、外觀及設計性之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物及使用該組合物成形而成的成形品。
為了解決上述課題，本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物具有如下構成。亦即，一種碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其係包含(A)熱塑性樹脂、(B)碳纖維及(C)鈦化合物之熱塑性樹脂組成物，就(A)熱塑性樹脂與(B)碳纖維之合計量為100重量%而言，包含(A)熱塑性樹脂10~65重量%、(B)碳纖維35~90重量%，且就(A)熱塑性樹脂與(B)碳纖維之合計量為100重量份而言，包含(C)鈦化合物0.01~5重量份。
本發明之丸粒具有如下構成。亦即，一種丸粒，其係將上述碳纖維強化熱塑性樹脂組成物予以成形而成，丸粒中之碳纖維之重量平均纖維長度為0.01~2mm。
本發明之成形品具有以下構成。亦即，係將上述丸粒予以成形而得之成形品。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物中，(C)鈦化合物宜為氧化鈦較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物中，(C)鈦化合物之摻合量宜為(B)碳纖維之摻合量之0.1~1.5重量%較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物中，(A)熱塑性樹脂宜為選自於聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂中之至少一種較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物中，(A)熱塑性樹脂宜為聚醯胺系樹脂較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，聚醯胺系樹脂利用使用差示掃描熱量計(DSC)之熱分析獲得之熔點(Tm)宜為250~350℃較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，聚醯胺系樹脂之利用使用差示掃描熱量計(DSC)之熱分析而獲得之熔點(Tm)與降溫結晶化溫度(Tc)間之差異宜為0℃以上50℃以下較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，聚醯胺系樹脂宜為選自於由聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺MXD6、聚醯胺9T、聚醯胺10T及該等之共聚合聚醯胺構成之群組中之至少1種較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，聚醯胺系樹脂含有(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂及(b)非晶性聚醯胺樹脂，且以其合計量作為100重量%時，(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂為1~99重量%、(b)非晶性聚醯胺樹脂為99~1重量%較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂之利用使用差示掃描熱量計(DSC)之熱分析獲得之熔點(Tm)宜為250~350℃較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂之利用使用差示掃描熱量計(DSC)之熱分析獲得之熔點(Tm)與降溫結晶化溫度(Tc)間之差異宜為0℃以上50℃以下較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂宜為選自於由聚醯胺9T、聚醯胺10T、聚醯胺6T/66、聚醯胺12T、10T/1012及聚醯胺6T構成之群組中之至少1種較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，相對於(A)熱塑性樹脂與(B)碳纖維之合計100重量份，宜更摻合(D)粒狀填充材0.1~20重量份而成較佳。
本發明之成形品，成形品中之碳纖維之重量平均纖維長度宜為0.01~0.5mm較佳。
本發明之成形品，彎曲彈性模數為20GPa以上且波紋曲線之算術平均高度(Wa)值為3.0μm以下較佳。
本發明可提供彎曲彈性模數、強度大幅優異，而且外觀及設計性優異之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物及其成形品。所以，可理想地使用於除了機械特性以外尚須要外觀及設計性之汽車零件、電氣及電子零件、建築構件、體育用品零件等各種用途。
以下針對本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物、其丸粒及成形品具體說明。
本發明使用之(A)熱塑性樹脂，無特別限制，可從以往作為成形材料使用者中任意選用。可為寡聚物、聚合物、共聚物、嵌段共聚物、無規共聚物、交替共聚物、交替嵌段聚合物、接枝共聚物、星型嵌段共聚物、離子聚合物、樹枝狀聚合物等、或包含上述至少1種之組合的任意材料。
適當熱塑性樹脂，可列舉例如：聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、苯乙烯系樹脂、聚伸苯醚系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚氯化乙烯系樹脂、聚縮醛系樹脂、丙烯酸系樹脂、以聚乳酸為代表之植物來源之熱塑性樹脂、聚伸芳基硫醚、聚芳醯胺(polyaramide)、聚醯胺醯亞胺、聚芳酯、聚芳基碸、聚醚碸、聚碸、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚四氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯并唑、聚二唑、聚苯并噻并啡噻、聚苯并噻唑、聚哌并喹啉、聚苯均四酸醯亞胺、聚喹啉、聚苯并咪唑、聚羥基吲哚、聚側氧基異吲哚啉、聚二側氧基異吲哚啉、聚三、聚嗒、聚哌、聚吡啶、聚哌啶、聚三唑、聚吡唑、聚碳硼烷(polycarborane)、聚雙環壬烷、聚二苯并呋喃、聚鄰苯二甲內酯(polyphthalide)、聚縮醛、聚酸酐、聚乙烯醚、聚乙烯基硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚矽氧烷、聚丁二烯、聚異戊二烯。從機械特性優異之觀點，聚醯胺系 樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、苯乙烯系樹脂較佳，聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂更佳，聚醯胺系樹脂又更佳。
作為聚醯胺系樹脂，只要在聚合物之重複結構中具有醯胺鍵即可，不特別限定。作為聚醯胺系樹脂，宜為熱塑性聚醯胺樹脂較佳，可列舉將內醯胺、胺基羧酸及/或二胺與二羧酸等單體聚合而得之均聚醯胺及共聚醯胺，及該等之混合物。
前述內醯胺，宜為碳數6~12之內醯胺類較佳，可列舉ε-己內醯胺、庚內醯胺、十一烷內醯胺、十二烷內醯胺、α-吡咯烷酮、α-哌啶酮等。又，前述胺基羧酸，宜為碳數6~12之胺基羧酸較佳，可列舉6-胺基己酸、7-胺基庚酸、9-胺基壬酸、11-胺基十一烷酸、12-胺基十二烷酸及13-胺基十三烷酸。前述二胺，可列舉四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、八亞甲基二胺、九亞甲基二胺、十亞甲基二胺、十一亞甲基二胺、十二亞甲基二胺等脂肪族二胺；1,3-雙胺基甲基環己烷、1,4-雙胺基甲基環己烷等脂環二胺；及間苯二胺、對苯二胺、間亞二甲苯二胺、及對亞二甲苯二胺等芳香族二胺。前述二羧酸，例如：草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、1,1,3-十三烷二酸、1,3-環己烷二羧酸等脂肪族二羧酸；鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二羧酸、二聚物酸等具有芳香族或環狀結構之二羧酸。
具體例，可列舉聚己醯胺(尼龍6)、聚六亞甲基己二醯胺(尼龍66)、聚四亞甲基己二醯胺(尼龍46)、聚六亞甲基癸二醯胺(尼龍610)、聚六亞甲基十二醯胺(尼龍612)、聚十一亞甲基己二醯胺(尼龍116)、聚雙(4-胺基環己基)甲烷十二醯胺(尼龍PACM12)、聚雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷十二醯胺(尼龍二甲基PACM12)、聚九亞甲基對苯二甲醯胺(尼龍9T)、聚十亞甲基對苯二甲醯胺(尼龍10T)、聚十一亞甲基對苯二甲醯胺(尼龍11T)、聚十一亞甲基六氫對苯二甲醯胺(尼龍11T(H))、聚十一醯胺(尼龍11)、聚十二醯胺(尼龍12)、聚三甲基六亞甲基對苯二甲醯胺(尼龍TMDT)、聚六亞甲基對苯二甲醯胺(尼龍6T)、聚六亞甲基間苯二甲醯胺(尼龍6I)、聚間亞二甲苯己二醯胺(尼龍MXD6)及該等之共聚合物、混合物等，其中，從成形性及表面外觀之觀點，尼龍6、尼龍66、尼龍MXD6、尼龍9T、尼龍10T及該等之共聚合聚醯胺較佳，尼龍9T、尼龍10T、尼龍MXD6更佳，尼龍9T尤佳。又，將該等熱塑性聚醯胺樹脂因應耐衝撃性、成形加工性等必要特性而製成混合物使用時，在實用上亦為理想。
該等聚醯胺系樹脂之聚合度無特殊限制，但在樣本濃度0.01g/ml之98%濃硫酸溶液中，於25℃測得之相對黏度宜為1.5~7.0之範圍較佳，尤其2.0~6.0之範圍較佳。
為了製造本發明使用之聚醯胺系樹脂，除了如上述二胺成分及二羧酸成分以外，可更於觸媒存在下加熱而製造。又，該反應中，摻合二胺成分之總莫耳數以多於 二羧酸成分之總莫耳數較佳，尤佳為當令全部二羧酸成分為100莫耳時，全部二胺成分為100~120莫耳。該反應通常係於鈍性氣體氛圍下實施，一般係將反應容器內取代為氮氣等鈍性氣體。又，為了控制聚醯胺之縮聚反應，預先封入水為理想，也可含有可溶於水之有機溶劑，例如甲醇、乙醇等醇類。
製造本發明使用之聚醯胺系樹脂時可使用之觸媒，可使用磷酸、其鹽及磷酸酯化合物；亞磷酸、其鹽及酯化合物；及次亞磷酸、其鹽及酯化合物。該等之中，磷酸鈉、亞磷酸鈉、次亞磷酸鉀、次亞磷酸鈉等為較佳。該等磷酸化合物可單獨使用或組合使用。如此的磷系化合物，相對於如上述二羧酸100莫耳，通常以0.01~5莫耳，較佳為0.05~2莫耳的比例使用。
為了製造本發明使用之聚醯胺系樹脂，宜使用封端劑較佳。該封端劑可使用苯甲酸、苯甲酸之鹼金屬鹽、乙酸等。如此的封端劑，相對於二羧酸100莫耳，通常以0.1~5莫耳，較佳為0.5~2莫耳之範圍內之量使用。藉由調整該封端劑之使用量，能控制獲得之縮聚物之極限黏度[η]。
在製備如此之縮聚物時之反應條件，具體而言，反應溫度通常為200~290℃，較佳為220~280℃、反應時間通常為0.5~5小時，較佳為1~3小時。再者，該反應可於從常壓至加壓的任意條件進行，但宜於加壓條件進行反應較佳，反應壓力通常設定為2~5MPa，較佳為2.5~4MPa之範圍內。
藉由此方式進行縮聚反應，可獲得在25℃之96.5%硫酸中使用Ubbelohde型黏度計測得之極限黏度[η]通常為0.05~0.6dl/g，較佳為0.08~0.3dl/g之範圍內的低次縮合物。將如此在水性介質中生成之聚醯胺低次縮合物與反應液分離。該聚醯胺低次縮合物與反應液之分離，可採用例如過濾、離心分離等方法，但是將含有生成之聚醯胺低次縮合物之反應液經由噴嘴而在大氣中噴霧以進行固液分離之方法係有效率的。
本發明使用之聚醯胺系樹脂之製造方法之理想態樣中，係針對如上述方式獲得之聚醯胺低次縮合物進一步進行後聚合。該後聚合，係將上述聚醯胺低次縮合物乾燥後加熱使成熔融狀態，並邊對於該熔融物賦予剪切應力邊進行較佳。在該反應進行時，係將乾燥聚醯胺低次縮合物至少加熱到熔融溫度。一般係加熱到乾燥聚醯胺低次縮合物之熔點以上之溫度，較佳為比該熔點高出10~60℃的溫度。剪切應力，可藉由例如使用附有口(vent)之雙軸擠製機、捏合機等而對熔融物賦予。藉由如此對於熔融物賦予剪切應力，據認為能使處於熔融狀態之乾燥聚醯胺低次縮合物彼此縮聚，且同時縮合物之縮聚反應也進行。
本發明使用之聚醯胺系樹脂之製造方法之其他理想態樣中，係針對以如上述方式獲得之聚醯胺低次縮合物，進一步進行固相聚合。亦即，能將以上述方式獲得之聚醯胺低次縮合物使用公知及公用方法使固相聚合，而製備以上述方法測得之極限黏度[η]為0.5~2.0dl/g之範圍之聚醯胺。
本發明使用之聚醯胺系樹脂之製造方法之其他理想態樣中，係針對以上述方式獲得之聚醯胺低次縮合物，在進行固相聚合之後進一步進行熔融聚合。亦即，藉由將以上述方式獲得之聚醯胺低次縮合物以公知及公用方法使固相聚合，製備極限黏度[η]為0.5~1.5dl/g之範圍之聚醯胺前驅物，再使該前驅物熔融聚合，可使極限黏度[η]成為0.8~3.0dl/g之範圍。極限黏度落於該範圍之情形，可獲得流動性優異、高靭性優異之聚醯胺系樹脂。
聚醯胺系樹脂為結晶性樹脂即熱塑性聚醯胺樹脂之情形，即使未冷卻至玻璃轉移溫度(Tg)，只要樹脂能結晶化並固化即能脫模。因此，從熔融狀態成為結晶狀態之結晶化速度會影響生產性。從熔融狀態開始的高分子結晶化，係藉由在比起熔點稍低的過冷卻溫度生成結晶核，並以該結晶核為中心使結晶逐漸成長以進行。所以，結晶化速度可藉由提高結晶核之生成速度、或提高成長速度之任一者而加速。
關於上述結晶化速度，可利用使用差示掃描熱量計(DSC)之熱分析評價。結晶化速度快速的聚合物，於冷卻過程中在較高溫度產生結晶核並成長。由於結晶化過程顯示結晶化發熱，故可藉由熔點(Tm)與結晶化發熱之峰部溫度(Tc)間的差異所代表之過冷卻溫度差(Tm-Tc)來評價結晶化速度。
在此，熔點(Tm)係指使用精工儀器(股)公司製DSC EXSTAR 6000，以30℃至20℃/分之速度升溫來測定時之熔解吸熱峰部溫度。結晶化溫度(Tc)，係指熱塑性聚 醯胺樹脂從完全熔融的狀態以20℃/分之速度降溫時之結晶化發熱峰部溫度。
本發明使用之(A)熱塑性樹脂中，當使用熱塑性聚醯胺樹脂時，過冷卻溫度差(Tm-Tc)宜為70℃以下較佳，更佳為60℃以下，又更佳為50℃以下，最佳為40℃以下。藉由使過冷卻溫度差為70℃以下，在短時間能使結晶化進行，可獲得生產性優異且同時波紋凹凸少之成形品，故為理想。又，針對下限無特別限制，但過冷卻溫度差(Tm-Tc)宜為10℃以上較佳，更佳為15℃以上，又更佳為20℃以上。低於10℃的情形，固化過快，所以熔融加工成形性低劣，不理想。
本發明使用之熱塑性聚醯胺樹脂，利用使用差示掃描熱量計(DSC)之熱分析獲得之熔點(Tm)宜為250℃以上較佳，更佳為260℃以上。又，利用使用差示掃描熱量計(DSC)之熱分析獲得之熔點(Tm)之上限宜為350℃以下較佳，更佳為330℃以下，又更佳為320℃以下，最佳為300℃以下。利用使用差示掃描熱量計(DSC)之熱分析獲得之熔點(Tm)若在該理想範圍，可獲得具有優異耐熱性、成形性，且機械特性、表面外觀優異之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物。
熱塑性聚醯胺樹脂中，作為提高長期耐熱性之添加物宜使用銅化合物較佳。其中，1價之銅化合物較佳，尤佳為1價之鹵化銅化合物，可列舉乙酸銅(I)、碘化銅(I)等為特別理想的銅化合物。銅化合物之添加量，相對於熱塑性聚醯胺樹脂100重量份宜為0.01~2重量份較 佳，更佳為0.015~1重量份之範圍。銅化合物之添加量若為該理想範圍，熔融成形時不易發生金屬銅之游離，也不會著色。也可以與銅化合物併用的形式添加鹵化鹼。該鹵化鹼化合物之例，以碘化鉀及碘化鈉尤佳。
本發明使用之(A)熱塑性樹脂，當使用聚醯胺系樹脂之情形，宜使用(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂及、(b)非晶性聚醯胺樹脂較佳。藉由使用(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂及、(b)非晶性聚醯胺樹脂，表面外觀(波紋狀凹凸)有改善，可獲得與金屬有同等剛性而且表面外觀及吸水特性良好的碳纖維強化熱塑性樹脂組成物。
本發明中，(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂係半芳香族結晶性聚醯胺樹脂、全芳香族結晶性聚醯胺樹脂。
本發明可使用之半芳香族聚醯胺樹脂或全芳香族聚醯胺樹脂不特別限定，宜使用下列半芳香族結晶性聚醯胺樹脂(x)或(y)較佳。
半芳香族結晶性聚醯胺樹脂(x)，係由二胺成分與二羧酸成分構成。構成半芳香族結晶性聚醯胺樹脂(x)之二胺成分，宜由直鏈狀之碳原子數4~12之脂肪族二胺成分單元及/或具有側鏈之碳原子數4~12之脂肪族二胺成分單元構成較佳。
又，當令上述二胺成分為100莫耳%時，前述直鏈狀之碳原子數4~12之脂肪族二胺成分單元與具側鏈之碳原子數4~12之脂肪族二胺成分單元的合計成為100莫耳%較佳。二胺成分，具體而言可使用碳原子數4~12之直鏈伸烷基二胺成分單元及/或具有側鏈烷基之碳原子數4~12之伸烷基二胺成分單元。
碳原子數4~12之直鏈伸烷基二胺成分單元，具體而言可列舉從1,4-二胺基丁烷、1,5-二胺基戊烷、1,6-二胺基己烷、1,7-二胺基庚烷、1,8-二胺基辛烷、1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷、1,11-二胺基十一烷、1,12-二胺基十二烷、及該等之組合衍生之成分單元等。其中，從碳原子數6~10之直鏈伸烷基二胺衍生之成分單元較佳為使用從1,6-二胺基己烷、1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷、1,12-二胺基十二烷衍生之成分單元，更佳為使用從1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷衍生之成分單元。
又，具有側鏈烷基之碳原子數4~12之伸烷基二胺成分單元，尤以碳原子數6~10之伸烷基二胺成分單元較佳，具體而言可列舉以下者。從合計碳原子數6之伸烷基二胺衍生之例，可列舉從2-甲基-1,5-二胺基戊烷衍生之成分單元；從合計碳原子數7之伸烷基二胺衍生之成分單元之例，可列舉從2-甲基-1,6-二胺基己烷、3-甲基-1,6-二胺基己烷、2,2-二甲基-1,5-二胺基戊烷、2,4-二甲基-1,5-二胺基戊烷、3,3-二甲基-1,5-二胺基戊烷衍生之成分單元；從合計碳原子數8之伸烷基二胺衍生之成分單元之例，可列舉從2-甲基-1,7-二胺基庚烷、3-甲基-1,7-二胺基庚烷、4-甲基-1,7-二胺基庚烷、2,2-二甲基-1,6-二胺基己烷、2,4-二甲基-1,6-二胺基己烷、2,5-二甲基-1,6-二胺基己烷、3,3-二甲基-1,6-二胺基己烷衍生之成分單元；從合計碳原子數9之伸烷基二胺衍生之成分單元之例，可列舉從2-甲基-1,8-二胺基辛烷、3-甲基-1,8-二胺基辛烷、4-甲基-1,8-二胺基辛烷、2,3-二甲基-1,7- 二胺基庚烷、2,4-二甲基-1,7-二胺基庚烷、2,5-二甲基-1,7-二胺基庚烷、2,2-二甲基-1,7-二胺基庚烷、2,2,4-三甲基-1,6-二胺基己烷、2,4,4-三甲基-1,6-二胺基己烷衍生之成分單元；從合計碳原子數10之伸烷基二胺衍生之成分單元之例，可列舉從2-甲基-1,9-二胺基壬烷、3-甲基-1,9-二胺基壬烷、4-甲基-1,9-二胺基壬烷、5-甲基-1,9-二胺基壬烷、1,3-二甲基-1,8-二胺基辛烷、1,4-二甲基-1,8-二胺基辛烷、2,2-二甲基-1,8-二胺基辛烷、2,4-二甲基-1,8-二胺基辛烷、3,4-二甲基-1,8-二胺基辛烷、4,5-二甲基-1,8-二胺基辛烷、2,4-二乙基-1,6-二胺基己烷衍生之成分單元。
構成本發明使用之半芳香族結晶性聚醯胺樹脂(x)之二羧酸成分，宜包含對苯二甲酸成分單元40~100莫耳%、對苯二甲酸以外之芳香族二羧酸成分單元0~60莫耳%及/或碳原子數4~20之脂肪族二羧酸成分單元0~60莫耳%而構成較佳。上述對苯二甲酸以外之芳香族二羧酸成分單元，可列舉例如從間苯二甲酸、2-甲基對苯二甲酸、萘二羧酸及該等之組合衍生之成分單元等。
又，脂肪族二羧酸成分單元，其碳原子數不特別限定，但從碳原子數為4~20，較佳為4~12之脂肪族二羧酸衍生者較理想。為了衍生如此之脂肪族二羧酸成分單元而可使用之脂肪族二羧酸，可列舉例如琥珀酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸、十一烷二羧酸及十二烷二羧酸等。其中己二酸尤佳。
又，二羧酸成分中，也可與如上述對苯二甲酸成分單元、對苯二甲酸以外之芳香族二羧酸成分單元及脂肪族二羧酸成分單元同時含有少量，例如10莫耳%以下之量之多元羧酸成分單元。如此的多元羧酸成分單元，具體而言，可列舉從偏苯三甲酸及苯均四酸等之三元酸及多元酸衍生者。
理想之半芳香族結晶性聚醯胺樹脂(x)，例如聚九亞甲基對苯二甲醯胺(聚醯胺9T)、聚十亞甲基對苯二甲醯胺(聚醯胺10T)、六亞甲基己二醯胺/六亞甲基對苯二甲醯胺共聚醯胺(聚醯胺6T/66)、聚(十二亞甲基對苯二甲醯胺)(聚醯胺12T)、十亞甲基對苯二甲醯胺/十亞甲基十二烷醯胺共聚醯胺(10T/1012)、聚醯胺6T，更佳為聚醯胺9T、聚醯胺10T、聚醯胺6T/66，聚醯胺9T、又更佳為聚醯胺10T。
另一方面，本發明使用之半芳香族結晶性聚醯胺樹脂(y)，例如聚間二甲苯己二醯胺(聚醯胺MXD6)、聚間二甲苯己二醯胺/聚對二甲苯己二醯胺(聚醯胺MXD6/PXD6)、聚間二甲苯己二醯胺/聚間二甲苯間苯二甲醯胺共聚物(聚醯胺MXD6/MXDI)，較佳為聚醯胺MXD6。
本發明使用之(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂，在25℃於98%濃硫酸中測得之極限黏度宜為1.5~7.0之範圍較佳，尤佳為2.0~6.0之範圍。
本發明使用之(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂，由於為結晶性，具有熔點，且依上述製造法獲得之 聚醯胺樹脂，當以使用DSC以20℃/分升溫時以基於熔解之吸熱峰部作為熔點之際，熔點之上限宜為350℃以下較佳，330℃以下更佳，320℃以下又更佳。另一方面，熔點之下限宜為200℃以上較佳，250℃以上更佳，260℃以上又更佳。熔點若在該理想範圍，可獲得具有優異耐熱性、成形性，且機械特性、表面外觀優異之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物使用之(b)非晶性聚醯胺樹脂，係指使用差示掃描熱量計(DSC)在氮氣氛圍下以20℃/分之升溫速度測得之熔解熱量小於4J/g者。
(b)非晶性聚醯胺樹脂，例如：間苯二甲酸/對苯二甲酸/六亞甲基二胺之縮聚體、間苯二甲酸/對苯二甲酸/六亞甲基二胺/雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷之縮聚體、對苯二甲酸/2,2,4-三甲基六亞甲基二胺/2,4,4-三甲基六亞甲基二胺之縮聚體、間苯二甲酸/雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷/ω-月桂內醯胺之縮聚體、間苯二甲酸/2,2,4-三甲基六亞甲基二胺/2,4,4-三甲基六亞甲基二胺之縮聚體、間苯二甲酸/對苯二甲酸/2,2,4-三甲基六亞甲基二胺/2,4,4-三甲基六亞甲基二胺之縮聚體、間苯二甲酸/雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷/ω-月桂內醯胺之縮聚體等。又，也包括構成該等縮聚體之對苯二甲酸成分及/或間苯二甲酸成分之苯環經烷基或鹵素原子取代者。再者，該等非晶性聚醯胺也可併用2種以上。較佳為使用間苯二甲酸/對苯二甲酸/六亞甲基二胺/雙(3-甲基-4-胺基環己 基)甲烷之縮聚體、或對苯二甲酸/2,2,4-三甲基六亞甲基二胺/2,4,4-三甲基六亞甲基二胺之縮聚體、或間苯二甲酸/對苯二甲酸/六亞甲基二胺/雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷之縮聚體與對苯二甲酸/2,2,4-三甲基六亞甲基二胺/2,4,4-三甲基六亞甲基二胺之縮聚體的混合物。
本發明中，(b)非晶性聚醯胺樹脂雖不特別限制，但玻璃轉移溫度為80℃以上較佳，更佳為100℃以上，又更佳為120℃以上。又，玻璃轉移溫度之上限宜為200℃以下較佳，180℃以下更佳，160℃以下又更佳。非晶性聚醯胺樹脂之玻璃轉移溫度若為該理想範圍，能獲得更優良的表面外觀。玻璃轉移溫度，係指使用差示掃描熱量計(DSC)在氮氣氛圍下以20℃/分之條件測得之玻璃轉移溫度。
(b)非晶性聚醯胺樹脂之摻合量，當定(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂與(b)非晶性聚醯胺樹脂之合計量為100重量%時，宜為(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂1~99重量%、(b)非晶性聚醯胺樹脂99~1重量%較佳。(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂之摻合量為50重量%以上更佳，60重量%以上又更佳。另一方面，(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂之摻合量之上限宜為95重量%以下更佳，80重量%以下又更佳。(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂為1重量%以上時，剛性及吸水特性更為提高。99重量%以下時，表面外觀之改良令人滿意。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，利用使用差示掃描熱量計(DSC)之熱分析獲得之(a)含芳香族基之 結晶性聚醯胺樹脂之熔點(Tm)與結晶化溫度(Tc)間之差異，亦即Tm-Tc，宜為50℃以下較佳，40℃以下更佳。又，0℃以上較佳，10℃以上更佳。Tm-Tc若為該理想範圍，在短時間能進行結晶化，生產性優異，且能獲得波紋凹凸少的成形品。
在此，熔點(Tm)係指使用精工儀器(股)公司製EXSTAR DSC6000，以30℃至20℃/分之速度升溫來測定時之熔解吸熱峰部溫度。結晶化溫度(Tc)，係指使用EXSTAR DSC6000，從熱塑性聚醯胺樹脂完全熔融之狀態以20℃/分之速度降溫時之結晶化發熱峰部溫度。
聚碳酸酯系樹脂，例如4,4’-二羥基二芳基烷系聚碳酸酯等。具體例可列舉雙酚A系聚碳酸酯(PC)、改性雙酚A系聚碳酸酯、難燃化雙酚A系聚碳酸酯等。
聚碳酸酯系樹脂之分子量，當使用二氯甲烷作為溶劑，以於溫度25℃測得之溶液黏度換算之黏度平均分子量計，較佳為10,000~50,000，更佳為15,000~40,000，最佳為15,000~30,000。
聚酯系樹脂，例如使芳香族二羧酸與乙二醇、丙二醇、丁二醇等伸烷基二醇縮聚而得者。具體例，可列舉聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯(PPT)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等。
苯乙烯系樹脂，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯等的單獨聚合物或該等之共聚物、或與可與該等共聚合之不飽和單體的共聚物等。具體而言，一般用聚苯乙烯(GPPS)、耐衝撃性聚苯乙烯(HIPS)、耐熱性聚苯乙烯(例如：α- 甲基苯乙烯聚合體或共聚物等)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-α-甲基苯乙烯共聚物(α-甲基苯乙烯系耐熱ABS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-苯基馬來醯亞胺共聚物(苯基馬來醯亞胺系耐熱ABS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)、丙烯腈-氯化聚苯乙烯-苯乙烯系共聚物(ACS)、丙烯腈-乙烯丙烯橡膠-苯乙烯共聚物(AES)、丙烯酸橡膠-丙烯腈-苯乙烯共聚物(AAS)或對排聚苯乙烯(SPS)等。又，苯乙烯系樹脂，也可為將聚合物摻混而得者。
聚伸苯醚系樹脂(PPE)，例如聚(2,6-二甲基-1,4-伸苯基)醚、聚(2-甲基-6-乙基-1,4-伸苯基)醚等的均聚物，也可使用將該等以苯乙烯系樹脂予以改性者。
聚烯烴系樹脂，代表者可列舉乙烯、丙烯、丁烯-1、3-甲基丁烯-1、3-甲基戊烯-1、4-甲基戊烯-1等α-烯烴之單獨聚合物或該等之共聚物、或該等與其他可共聚合之不飽和單體之共聚物等。代表例，可列舉：高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-辛烯-1共聚物等茂金屬系乙烯-α烯烴共聚物等聚乙烯類、雜排聚丙烯、對排聚丙烯、同排聚丙烯或丙烯-乙烯嵌段共聚物或無規共聚物等聚丙烯類、聚甲基戊烯-1等。
聚氯化乙烯系樹脂，例如氯化乙烯單獨聚合物或與能與氯化乙烯共聚合之不飽和單體的共聚物。具體而言，可列舉氯化乙烯-丙烯酸酯共聚物、氯化乙烯-甲基 丙烯酸酯共聚物、氯化乙烯-乙烯共聚物、氯化乙烯-丙烯共聚物、氯化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯化乙烯-偏二氯乙烯共聚物等。又，該等聚氯化乙烯系樹脂予以氯化而提高氯含量者也可使用。
聚縮醛樹脂(POM)，例如均聚物聚氧亞甲基或從三烷與環氧乙烷獲得之甲醛-環氧乙烷共聚物等。
丙烯酸系樹脂，例如甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯單獨聚合物或該等之共聚物、或該等與其他可共聚合之不飽和單體之共聚物等。甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯單體，可列舉甲基丙烯酸或丙烯酸之甲酯、乙酯、正丙酯、異丙酯、丁酯等。代表性者可列舉甲基丙烯酸樹脂(PMMA)。
該等熱塑性樹脂，可單獨使用也可使用2種以上。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物使用之(B)碳纖維，不特別限制，可使用公知之各種碳纖維，例如使用聚丙烯腈、瀝青、縲縈、木質素、烴氣體等製造之碳質纖維或石墨質纖維，又，也可為將該等纖維以金屬被覆而得之纖維。其中，宜使用能提高機械特性之PAN系碳纖維較佳。碳纖維(B)通常為切股、紗束股、磨粉纖維等形狀，直徑為15μm以下，較佳為5~10μm。
本發明使用之(B)碳纖維之形態不特別限制，係以數千至數十萬條碳纖維束、或粉碎成粉狀形態使用。針對碳纖維束，可適用：直接使用連續纖維之紗束法、或使用切成既定長度之切股線之方法。
本發明使用之(B)碳纖維，宜使用切股較佳，切股碳纖維之前驅物即碳纖維股線之單絲數宜為 1,000~150,000條為較佳。碳纖維股線之單絲數若為此理想範圍，能壓低製造成本，在生產步驟能確保安定性。
本發明使用之(B)碳纖維之股線彈性模數，不特別限制，宜為150GPa以上較佳，220GPa以上更佳，250GPa以上又更佳。又，股線彈性模數之上限宜為1000GPa以下較佳，700GPa以下更佳，又更佳為500GPa以下。股線彈性模數若為此理想範圍，碳纖維強化熱塑性樹脂組成物之機械特性能充分展現且可壓低製造成本。
本發明使用之(B)碳纖維之股線強度，不特別限制，但宜為1GPa以上較佳，4GPa以上更佳，5GPa以上又更佳。另一方面，股線強度之上限宜為20GPa以下較佳，15GPa以下更佳，10GPa以下又更佳。股線強度若為此理想範圍，獲得之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物可展現強度，且能壓低製造成本。
在此，股線彈性模數及股線強度，係指使環氧樹脂含浸於由碳纖維單纖維3,000~90,000條構成的連續纖維束並使硬化而製作之股線之彈性模數及強度，係將股線試驗片依據JIS R 7601進行拉伸試驗而得之值。
本發明使用之(B)碳纖維，為了提高(A)熱塑性樹脂與(B)碳纖維間的之黏著性，也可對於(B)碳纖維進行表面氧化處理，於此情形，可進行利用通電處理所為之表面氧化、於臭氧等氧化性氣體氛圍中之氧化處理。
又，為了改善樹脂之透濕性、提升操作性，也可使用在(B)碳纖維之表面有偶聯劑或集束劑等附著者。偶聯劑，例如：胺基系、環氧系、氯系、巰基系、及陽離子 系之矽烷偶聯劑等，可理想地使用胺基系矽烷系偶聯劑。集束劑，例如：含有從馬來酸酐系化合物、胺甲酸酯系化合物、丙烯酸系化合物、環氧系化合物、苯酚系化合物及該等之化合物之衍生物中選出之1種以上之集束劑，可理想地使用含有胺甲酸酯系化合物、環氧系化合物之集束劑。(B)碳纖維中之集束劑之含量宜為0.1~10.0重量%較佳，0.3~8.0重量%更佳，0.5~6.0重量%尤佳。
又，可以使用對於本發明使用之(B)碳纖維之股線賦予上漿劑再製成斬碎碳纖維之方法，例如日本特公昭62-9541號公報中之玻璃纖維切股採用之方法、或例如日本特開昭62-244606號公報、日本特開平5-261729號公報等方法。
本發明中，(B)碳纖維之摻合量，就(A)熱塑性樹脂與(B)碳纖維之合計量為100重量%而言，為(A)熱塑性樹脂10~65重量%、(B)碳纖維35~90重量%。(B)碳纖維之摻合量為40重量%以上較佳，45重量%以上又更佳。另一方面，(B)碳纖維之摻合量之上限宜為70重量%以下較佳，65重量%以下又更佳。(B)碳纖維之摻合量若在此理想範圍，能兼顧充分的機械特性及安定的生產性。
本發明使用之(C)鈦化合物，係含鈦原子之化合物，有：氧化鈦、氫氧化鈦等無機鈦化合物、草酸鈦、烷氧化鈦等有機鈦化合物。
無機鈦化合物可列舉氧化鈦、氫氧化鈦、鈦酸鉀、氯化鈦等，有機鈦化合物可列舉草酸鈦、四甲基鈦酸鹽、 四異丙基鈦酸鹽、四丁基鈦酸鹽等鈦醇鹽、四苯基鈦酸鹽等鈦酚鹽類。
本發明中，從熱塑性樹脂組成物之表面外觀提高效果之觀點，使用無機鈦化合物較佳，氧化鈦、氫氧化鈦更佳，氧化鈦又更佳。
氧化鈦，針對氧化鈦結晶形也不特別限定，例如可使用銳鈦礦型、金紅石型、板鈦礦型。從一般工業化的觀點，使用銳鈦礦型、金紅石型較佳，最佳為使用金紅石型。
本發明使用之氧化鈦之製造法不特別限定，例如有硫酸法、氯法等，以硫酸法製造之氧化鈦較佳。
氧化鈦之平均粒徑不特別限定，較佳為0.10~0.40μm之範圍。氧化鈦之平均粒徑為此理想範圍之情形，獲得之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物之表面外觀令人滿意，也無成形品之物性低落、或隱蔽效果下降的情況。在此，平均粒徑係利用顯微鏡以50~100倍之倍率觀察並由粒子之長徑之數平均算得。
為了使分散性等提高，一般會對於氧化鈦施以1種以上之表面處理。表面處理一般宜使用氧化鋁、二氧化矽、氧化鋅等的水合氧化物、氧化物、矽烷系偶聯劑、鈦酸酯系偶聯劑、矽油等。未實施表面處理的情形，當將樹脂組成物高溫熔融時，可能引起樹脂之分子量下降等。另一方面，表面處理劑若過多，會有由於結晶水造成影響原本之機能的情況，故宜考慮使用之樹脂物質、加工溫度等，適當選用表面處理之方法。
本發明中，(C)鈦化合物之摻合量，當令(A)熱塑性樹脂與(B)碳纖維之合計量為100重量份時，(C)鈦化合物為0.01~5重量份。(C)鈦化合物之摻合量為0.05重量份以上較佳，0.1重量份以上更佳。又，2重量份以下較佳，1重量份以下又更佳。鈦化合物之摻合量若為此理想範圍，能展現優良的外觀，獲得流動性及成形品之特性，尤其衝撃強度優異之樹脂組成物。
又，本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物中，(C)鈦化合物之摻合量，從碳纖維強化熱塑性樹脂組成物之機械特性及外觀之均衡性優異之觀點，宜為(B)碳纖維量之0.1~1.5重量%較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物中也可更摻合(D)粒狀填充材。
本發明中，(D)粒狀填充材係板狀、粉末狀、球狀等非纖維狀填充材。具體而言，例如滑石、沸石、絹雲母、雲母、高嶺土、黏土、葉蠟石、膨潤土等矽酸鹽；氧化鎂、氧化鋁、氧化鋯、氧化鐵等金屬化合物；碳酸鈣、碳酸鎂、白雲石等碳酸鹽；硫酸鈣、硫酸鋇等硫酸鹽；玻璃珠、陶瓷珠、氮化硼、磷酸鈣、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁等氫氧化物；玻璃屑片、玻璃粉、玻璃球、碳黑及二氧化矽、石墨等非纖維狀填充材；及蒙特石(montmorillonite)、鋁蒙脫石(beidellite)、綠脫石、皂石、鋰膨潤石(hectorite)、鋅膨潤石(sauconite)等膨潤石(Smectite)系黏土礦物；或蛭石(Vermiculite)、埃洛石(halloysite)，水矽鈉石(kanemite)、斜水矽鈉石 (kenyaite)、磷酸鋯、磷酸鈦等各種黏土礦物；Li型氟鋰鎂雲母(Taeniolite)、Na型氟鋰鎂雲母、Na型四矽氟雲母、Li型四矽氟雲母等膨潤性雲母為代表之層狀矽酸鹽。層狀矽酸鹽也可為層間存在之交換性陽離子以有機鎓離子交換之層狀矽酸鹽，有機鎓離子可列舉銨離子或鏻離子、鋶離子等，上述非纖維狀填充材也可併用2種以上使用。又，該等非纖維狀填充材宜以矽烷系、鈦酸酯系等偶聯劑、其他表面處理劑處理較佳，以環氧矽烷、胺基矽烷系之偶聯劑處理的情形，能展現優良的機械特性，故為尤佳。
該等(D)粒狀填充材之中，較佳為雲母、滑石、高嶺土、黏土、玻璃屑片、碳黑、石墨、蒙特石等板狀填充材較佳。其中雲母、滑石、玻璃屑片更佳。
(D)粒狀填充材之粒徑，平均粒徑宜為0.1μm以上較佳，0.5μm以上更佳，1.0μm以上又更佳。又，平均粒徑之上限宜為30μm以下較佳，25μm以下更佳，23μm以下又更佳。粒狀填充材之平均粒徑若在此理想範圍，能獲得充分的表面外觀改良效果，表面外觀也不會惡化。
在此，平均粒徑係利用雷射繞射及散射法測得之算術平均徑，為體積平均粒徑(MV)。
本發明中，(D)粒狀填充材之摻合量，相對於碳纖維強化熱塑性樹脂組成物100重量份，(D)粒狀填充材為0.1重量份以上較佳，0.5重量份以上更佳。又，20重量份以下較佳，10重量份以下更佳。(D)粒狀填充材之摻合量若為此理想範圍，能獲得充分之表面外觀改良效果。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物中，在不損及本發明效果之範圍，可添加安定劑、脫模劑、紫外線吸收劑、著色劑、難燃劑、難燃助劑、防滴落劑、潤滑劑、螢光增白劑、蓄光顏料、螢光染料、流動改質劑、耐衝撃性改良劑、結晶核劑、無機及有機之抗菌劑、光觸媒系防污劑、紅外線吸收劑、光致變色劑等添加劑、球狀填充材以外之填充材、其他熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂。
本發明中，安定劑，可使用用於熱塑性樹脂之安定劑的任意者。具體而言，例如抗氧化劑、光安定劑等。藉由摻合該等安定劑，能獲得機械特性、成形性、耐熱性及耐久性優異之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物及成形品。
本發明中，脫模劑可使用用為熱塑性樹脂之脫模劑的任意者。具體而言，可列舉脂肪酸、脂肪酸金屬鹽、氧基脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪族部分鹼化酯、石蠟、低分子量聚烯烴、脂肪酸醯胺、伸烷基雙脂肪酸醯胺、脂肪族酮、改性聚矽氧等。藉由摻合該等脫模劑，可獲得機械特性、成形性、耐熱性及耐久性優異之成形品。
本發明中，難燃劑可使用選自於溴系難燃劑、氯系難燃劑、磷系難燃劑、氮化合物系難燃劑、聚矽氧系難燃劑及其他無機系難燃劑中之至少1種難燃劑，從難燃性及機械特性優異之觀點，宜使用從上述難燃劑選出的任意2種以上之難燃較佳。
本發明中，溴系難燃劑之具體例，可列舉十溴二苯醚、八溴二苯醚、四溴二苯醚、四溴鄰苯二甲酸酐、六溴環十二烷、雙(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷、乙烯雙四溴鄰苯二甲醯亞胺、六溴苯、1,1-磺醯基[3,5-二溴-4-(2,3-二溴丙氧基)]苯、聚二溴伸苯醚、四溴雙酚-S、參(2,3-二溴丙基-1)異氰尿酸酯、三溴苯酚、三溴苯基烯丙醚、三溴新戊醇、溴化聚苯乙烯、溴化聚乙烯、四溴雙酚-A、四溴雙酚-A衍生物、四溴雙酚-A-環氧寡聚物或聚合物、溴化苯酚酚醛環氧等溴化環氧樹脂、四溴雙酚-A-碳酸酯寡聚物或聚合物、四溴雙酚-A-雙(2-羥基二乙醚)、四溴雙酚-A-雙(2,3-二溴丙醚)、四溴雙酚-A-雙(烯丙醚)、四溴環辛烷、乙烯雙五溴二苯基(ethylenebispentabromodiphenyl)、參(三溴新戊基)磷酸酯、聚(五溴苄基聚丙烯酸酯)、八溴三甲基苯基茚烷、二溴新戊二醇、五溴苄基聚丙烯酸酯、二溴甲苯酚基環氧丙醚、N,N’-乙烯-雙-四溴對苯二甲醯亞胺等。
本發明中，氯系難燃劑之具體例，可列舉氯化石蠟、氯化聚乙烯、全氯環十五烷、四氯鄰苯二甲酸酐等。
本發明中，磷系難燃劑之具體例，可使用通常一般使用之磷系難燃劑，代表者可列舉磷酸酯、縮合磷酸酯、聚磷酸鹽等有機磷系化合物或紅磷，從流動性、機械特性及難燃性優異之觀點，縮合磷酸酯、聚磷酸鹽、紅磷中之任意1種以上較佳，縮合磷酸酯更佳，芳香族縮合磷酸酯又更佳。芳香族縮合磷酸酯，可列舉間苯二酚聚苯基磷酸酯、間苯二酚聚(二-2,6-二甲苯基)磷酸酯等。
本發明中，氮化合物系難燃劑，可列舉脂肪族胺化合物、芳香族胺化合物、含氮雜環化合物、氰化合物、脂肪族醯胺、芳香族醯胺、尿素、硫脲等，從難燃性及機械特性優異之觀點，含氮雜環化合物較佳，其中三化合物較佳，三聚氰胺氰尿酸酯或三聚氰胺異氰尿酸酯更佳，其中氰尿酸或異氰尿酸與三化合物之加成物較佳，通常可列舉有1對1(莫耳比)，視情形1對2(莫耳比)之組成之加成物。又，上述氮化合物系難燃劑之分散性差的情形，也可併用參(β-羥基乙基)異氰尿酸酯等分散劑或公知之表面處理劑等。
本發明使用之聚矽氧系難燃劑，可列舉聚矽氧樹脂、聚矽氧油。前述聚矽氧樹脂，可列舉將RSiO3/2、R2SiO、R3SiO1/2之結構單元組合而得之有三維網狀結構之樹脂等。在此，R代表甲基、乙基、丙基等烷基，或苯基、苄基等芳香族基，或上述取代基含有乙烯基之取代基。前述聚矽氧油，可列舉將聚二甲基矽氧烷、及聚二甲基矽氧烷之側鏈或末端之至少1個甲基藉由從氫元素、烷基、環己基、苯基、苄基、胺基、環氧基、聚醚基、羧基、巰基、氯烷基、烷基高級醇酯基、醇基、芳烷基、乙烯基、或三氟甲基中選出之至少1個基改性而得之改性聚矽氧烷、或該等之混合物。
本發明中，其他無機系難燃劑，可列舉氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化銻、五氧化銻、銻酸鈉、羥基錫酸鋅、錫酸鋅、偏錫酸、氧化錫、氧化錫鹽、硫酸鋅、氧化鋅、氧化鐵(II)、氧化鐵(III)、氧化錫(II)、氧化錫(IV)、硼 酸鋅、硼酸銨、八鉬酸銨、鎢酸之金屬鹽、鎢與類金屬之複合氧化物酸、胺基磺酸銨、溴化銨、鋯系化合物、胍系化合物、氟系化合物、石墨、膨潤性石墨等。本發明中，從難燃性及機械特性優異之觀點，宜為氫氧化鎂、氟系化合物、膨潤性石墨較佳，氟系化合物更佳。氟系化合物，宜為聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物、四氟乙烯/乙烯共聚物、六氟丙烯/丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯/乙烯共聚物等較佳，由聚四氟乙烯粒子與有機系聚合體構成之含聚四氟乙烯之混合粉體亦為較佳。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物之製造方法，在能滿足本發明規定之要件之限度內不特別限定，宜為熔融混捏之方法較佳，當製造(A)熱塑性樹脂、(B)碳纖維、(C)鈦化合物之摻合物時，宜將熔融混捏裝置之溫度設定為使用之熱塑性樹脂熔融之溫度較佳。供給(A)熱塑性樹脂、(B)碳纖維、(C)鈦化合物之熔融混捏裝置的原料供給位置，不特別限制，宜以(A)熱塑性樹脂、(C)鈦化合物為主原料供給口較佳，關於(B)碳纖維不特別限制，若在主原料供給口與吐出口的中間，具體而言，若在螺桿元件設計時最接近主原料供給口之封閉區及/或最接近混合區以及吐出口之封閉區及/或混合區之中間位置的話，容易控制重量平均纖維長度，較為理想。
製造前述之熔融混捏裝置無特別限制，可使用能將(A)熱塑性樹脂、(B)碳纖維、(C)鈦化合物在適當的剪切環境下進行加熱熔融混合之樹脂加工用之公知之擠製 機、連續式捏合機等熔融混捏裝置。例如：1根螺桿之單軸擠製機及捏合機、2根螺桿之雙軸擠製機及捏合機、3根以上之螺桿之多軸擠製機及捏合機，再者，擠製機及捏合機為1台之擠製機、擠製機及捏合機係2台連結的串列擠製機、設置有不熔融混捏僅可供給原料之側饋料機的擠製機及捏合機等，無特別限制。在螺桿元件設計，對於具有全飛行螺桿等之熔融或非熔融搬送區、有封閉環等之封閉區、具有熔黏(unimelt)、捏合等之混合區等之組合亦無特別限制，例如宜為有2處以上的封閉區及/或混合區且原料供給口有2處以上之連續熔融混捏裝置較佳，具有2處以上的封閉區及/或混合區且原料供給口有2處之具有2軸螺桿部之連續熔融混捏裝置更佳，具有2處以上之封閉區及/或混合區且原料供給口有2處以上之2軸擠製機最佳。
將本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物以上述方法成形而成之丸粒，丸粒中之碳纖維之重量平均纖維長度宜為0.01~2mm較佳。0.05mm以上更佳，0.1mm以上又更佳。又，1mm以下更佳，0.5mm以下又更佳。丸粒中之碳纖維之重量平均纖維長度若為此理想範圍，則能展現充分的衝撃強度、彎曲彈性模數，且可獲得優良的表面外觀。
在此，丸粒中之碳纖維之重量平均纖維長度，係將獲得之丸粒於500℃進行1小時煅燒，獲得之灰分分散於水後進行過濾，將其殘渣以光學顯微鏡觀察，並將測定1,000條之長度的結果計算為重量平均纖維長度而得 者。具體而言，將碳纖維強化樹脂組成物之丸粒約10g放入坩堝，以電氣爐具蒸燒至不再發生可燃性氣體後，再於設定為500℃之電爐內再進行1小時煅燒，獲得僅是碳纖維之殘渣。觀察將該殘渣以光學顯微鏡放大50~100倍的圖像，測定隨機選取的1,000條的長度，使用其測定值(mm)(小數點2位為有效數字)，依次式1或式2計算。
重量平均纖維長度(Lw)=Σ(Wi×Li)/Σ Wi=Σ(π×ri 2×Li×ρ×ni×Li)/Σ(π×ri 2×Li×ρ×ni)…(式1)
在此，Li、ni、Wi、ri、ρ、π各如下，碳纖維之剖面形狀與纖維徑ri之真圓近似。
(Li：碳纖維之纖維長、ni：纖維長Li之碳纖維之條數、Wi：纖維長Li之碳纖維之重量、ri：纖維長Li之碳纖維之纖維徑、ρ：碳纖維之密度、π：圓周率)
纖維徑ri、及密度ρ固定時，上式1近似如下，可由次式2求取重量平均纖維長度。
重量平均纖維長度(Lw)=Σ(Li 2×ni)/Σ(Li×ni)…(式2)
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，通常可將如上述製造之丸粒成形而製造各種製品。碳纖維強化熱塑性樹脂組成物之成形方法，可列舉射出成形法、擠壓成形法、壓製成形法、真空成形法、吹塑成形法等，宜為射出成形較佳。
該射出成形，不僅可使用通常之成形方法，適當因應目的也可使用射出壓縮成形、射出壓製成形、氣體輔助射出成形、發泡成形(包括利用超臨界流體之注入 者)、插入成形、模內塗覆成形、隔熱模具成形、急速加熱冷卻模具成形、二色成形、三明治成形、及超高速射出成形等射出成形法而獲得成形品。該各種成形法之優點已廣為人知。又，成形可選擇冷澆道(cold runner)方式及熱澆道(hot runner)方式中之任一者。
又，本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，也可藉由擠製成形以各種異形擠製成形品、片、膜等形式獲得成形品。又，片、膜之成形也可使用膨發法或軋光法、澆鑄法等。也可施以更為特定的延伸操作，成形為熱收縮管。又，也可藉由將本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物以旋轉成形或吹塑成形等而製成中空成形品。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其成形品中之(B)碳纖維之重量平均纖維長度不特別限定，但宜為0.01~0.5mm之範圍較佳。0.125mm以上更佳，0.15mm以上又更佳。又，0.45mm以下更佳，0.40mm以下又更佳。碳纖維之重量平均纖維長度若為此理想範圍的情形，可獲得足夠的衝撃強度、彎曲彈性模數改良效果，無表面外觀惡化之虞。重量平均纖維長度，係將獲得之成形品於500℃進行1小時煅燒，使獲得之灰分分散於水後過濾，以光學顯微鏡觀察其殘渣，將測定1,000條的長度的結果計算重量平均纖維長度而獲得。
使用本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物予以成形而成的成形品，成形品表面之波紋曲線之算術平均高度(Wa)值宜為3.0μm以下較佳，更佳為2.5μm以下，更佳為2.0μm以下。又，波紋曲線之算術平均高度(Wa) 值之下限值最大為0μm，不特別限定。波紋曲線之算術平均高度(Wa)值若在此理想範圍，碳纖維強化熱塑性樹脂組成物之表面以目視時無明顯的波紋狀凹凸，外觀及設計性保持良好。波紋曲線之算術平均高度(Wa)值係以JIS B 0601定義者，係使用藉由射出成形製作之80mm×80mm×3mm之角板成形品，使用表面粗糙度測定裝置(東京精密(股)製)以評價長度20mm、試驗速度0.6mm/sec測定成形品表面而獲得之波紋曲線之算術平均高度(Wa)。
本發明中，上述各種成形品可利用於汽車零件、電氣及電子零件、建築構件、體育用品零件、各種容器、日用品、生活雜貨及衛生用品等各種用途。具體的用途，可列舉：空氣流量計、空氣泵、恆溫器殼體、發動機支架、點火筒管、點火箱、離合器筒管、傳感器殼體、怠速轉速控制閥、真空切換閥、ECU外殼、真空泵箱、抑制開關、旋轉傳感器、加速度傳感器、分電器蓋、線圈座、ABS用作動器外殼、水箱槽之頂部和底部、冷卻風扇、風扇罩、引擎蓋、缸筒頭蓋、機油蓋、油底殼、機油濾清器、油箱蓋、燃油過濾器、分電器蓋、蒸氣濾毒罐、空氣濾清器罩、正時皮帶蓋、制動助力器零件、各種箱、各種管、各種槽、各種軟管、各種夾子、各種閥、各種配管等汽車用內飾零件；轉矩控制桿、安全皮帶零件、調氣器織帶(register braid)、墊圈桿、車窗調節手柄、車窗調節手柄的旋鈕、通過燈桿、遮陽板支架、各種馬達罩等汽車用內裝零件；車頂行李架、擋泥板、裝飾 (garnish)、保險槓、車門後視鏡座、擾流板、發動機罩百葉、輪轂蓋、輪轂帽、格柵皮圈蓋框(grill apron cover flame)、燈具反射器、燈邊框、門把手等汽車用外裝零件、中繼箱、線圈筒管、光學拾取底盤、馬達箱；筆記本電腦之殼體、底座及內部零件、CRT顯示器殼體及內部零件、印表機殼體及內部零件、行動電話、行動個人電腦、手持型行動裝置等可攜式終端機殼體、底座及內部零件；記錄媒體(CD、DVD、PD、FDD等)驅動裝置之殼體、底座及內部零件、影印機之殼體、底座及內部零件、傳真機之殼體、底座及內部零件、拋物面天線等為代表之電氣及電子零件。再者，可列舉VTR零件、電視零件、熨斗、頭髮吹乾機、煮飯器零件、微波爐零件、音響零件、攝影機、投影機等映像設備零件、雷射碟片(註冊商標)、光碟(CD)、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM、藍光光碟等光記錄媒體的基板、照明零件及殼體、底座零件、冷藏庫零件、空調零件、打字機零件、文字處理機零件等為代表之家庭及事務電氣製品零件。又，可列舉電子樂器、家庭用遊戲機、可攜型遊戲機等的殼體、底座及內部零件、各種齒輪、各種容器、傳感器、LEP燈、連接器、插座、電阻器、繼電器殼體、開關、線圈筒管、電容器、可變電容箱、拾光器、振動子、各種端子板、高壓器、插頭、印刷電路板、調諧器、揚聲器、麥克風、頭戴式受話器、小型馬達、磁頭座、動力模組、半導體、液晶、 FDD架、FDD底盤、馬達刷支撐座、變壓器構件、線圈筒管等電氣及電子零件、門滑輪腰帶(Door roller sash)、百葉窗簾配件、配管接合構件、窗簾墊片、百葉窗零件、氣體計測器零件、水管器測器零件、熱水器零件、天花板面、隔熱壁、調整器、塑料包(Plastic bundle)、天花板吊具、台階、門、地板等建築構件、混凝土模板等土木相關構件；釣竿零件、捲線器的殼體、卷線部及本體零件、誘餌零件、保冷箱零件、高爾夫球桿零件、網球、羽球、壁球等球拍的零件、滑雪板零件、雪杖零件、自行車的車架、踏板、前叉、車把、剎車支架、曲柄、座椅支柱(seat pillar)、車輪、專門鞋等零件、船用槳、體育用頭盔、籬笆構成構件、高爾夫球座、劍道用防具(面)及竹刀等體育用品零件；齒輪、螺絲、彈簧、軸承、拉桿、鑰匙軸(key stem)、凸輪、棘輪、滾子、給水零件、玩具零件、束線帶、夾子、風扇、配管、洗滌用治具、馬達零件、顯微鏡、望遠鏡、照相機、時鐘等機械零件；育苗用缽、植被、農業乙烯等固定具等農業構件；骨折補強材等醫療用品；托盤、氣泡罩(blister)、刀、叉、匙、管、塑膠罐、袋、容器、槽、籠等容器及食具類、熱填容器類、微波爐調理用容器類；化妝品容器、IC托盤、文具、排水溝濾器、皮包、椅、桌、保溫箱、耙、軟管卷盤、花盆、軟管噴嘴、餐桌、桌表面、家具板、櫥櫃、筆帽、氣體打火機等為有用。尤其作為汽車用內裝零件、汽車用外裝零件、體育用品構件及各種電氣及電子零件之殼體、底座及內部零件為有用。
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物及其成形品，可以再回收利用。例如將碳纖維強化熱塑性樹脂射出成形品予以粉碎，較佳為使成粉末狀後，可視需要摻合添加劑後使用，但是當發生纖維折損的情形，獲得之樹脂組成物難以與本發明之成形品展現同樣的機械強度。
實施例
為了更具體說明本發明，以下舉實施例及比較例說明，但本發明不限定於該等實施例。
使用原料係使用以下記載者。
(A)熱塑性樹脂
(A-1)尼龍9T樹脂“Genestar”(註冊商標)N1001D(Kuraray(股)製)(熔點262℃)。使用差示掃描熱量計(精工儀器(股)製ROBOT DSC、EXSTAR6000系統)，設定升溫及降溫速度為20℃/min時，測得之過冷卻溫度差(Tm-Tc)為38℃。
(A-2)尼龍6樹脂“Amilan”(註冊商標)CM1001(東麗(股)製)。與上述(A-1)同樣測定得到的過冷卻溫度差(Tm-Tc)為53℃。
(A-3)尼龍MXD6樹脂“Reny”(註冊商標)#6002(三菱工程塑膠(股)製)。與上述(A-1)同樣測定，得到的過冷卻溫度差(Tm-Tc)為77℃。
(A-4)芳香族聚碳酸酯樹脂“Taflon”(註冊商標)A1900(出光興產(股)製、黏度平均分子量19,000)
(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂
(a-1)尼龍9T樹脂“Genestar”(註冊商標)N1001D(Kuraray(股)製)(熔點262℃)。使用差示掃描熱量計(精工儀器(股)製ROBOT DSC、EXSTAR6000系統)，設定升溫及降溫速度為20℃/min時，測得之過冷卻溫度差(Tm-Tc)為38℃。
(a’)不含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂
(a’-1)尼龍6樹脂“Amilan”(註冊商標)CM1001(東麗(股)製)。與上述(A-1)同樣測定得到的過冷卻溫度差(Tm-Tc)為53℃。
(b)非晶性聚醯胺樹脂
(b-1)尼龍6T/6I共聚物(EMS JAPAN(股)製：“Grivory”(註冊商標)(R)G21、玻璃轉移溫度125℃、無熔解峰部)
(b-2)三甲基六亞甲基二胺/對苯二甲酸共聚物(Daicel及Evonik(股)製、“Trogamid”(註冊商標)T5000、玻璃轉移溫度153℃)
(b-3)尼龍12/MACMI共聚物(EMS JAPAN(股)製、“Grilamid”(註冊商標)TR55、玻璃轉移溫度162℃、無熔解峰部)
(b’)非晶性聚醯胺樹脂以外之非晶性樹脂
(b’-1)丙烯腈苯乙烯樹脂：將包含苯乙烯70wt%、丙烯腈30wt%之單體混合物進行懸浮聚合而製備苯乙烯系樹脂。將獲得之苯乙烯系樹脂於70℃進行5小時減壓乾燥後，調整為0.4g/100ml(甲乙酮、30℃)，使用Ubbelohde黏度計之極限黏度為0.53dl/g。
(B)碳纖維
(B-1)使用碳纖維“Torayca”(註冊商標)Cutfiber TV14-006(東麗(股)製、原絲T700SC-12K：拉伸強度4.90GPa、拉伸彈性模數230GPa)。
(B-2)使用將碳纖維“Torayca”(註冊商標)原絲T800SC-24K(東麗(股)製、拉伸強度5.88GPa、拉伸彈性模數294GPa)附著於胺甲酸酯樹脂乳劑：SUPER FLEX 300(第一工業製藥(股)製)，以使樹脂成分附著量為3.0重量%，於200℃之乾燥爐乾燥並去除水分後，以旋轉切斷機裁成纖維長6.0mm的切斷纖維。
(B-3)使用碳纖維“Torayca”(註冊商標Cutfiber TS15-006(東麗(股)製、原絲S300C-48K：拉伸強度3.43GPa、拉伸彈性模數230GPa)。
(C)鈦化合物
(C-1)氯法氧化鈦(金紅石型)CR-63、(石原產業(股)製、平均粒徑0.21μm)
(D)粒狀填充材
(D-1)雲母：A-11(YAMAGUCHI MICA(股)製、平均粒徑3μm)
(實施例1~9、比較例1~7)
針對表1記載之組成，使用設定為表中所示各條件之日本製鋼所(股)製2軸擠製機TEX30 α，將(A)熱塑性樹脂、(C)鈦化合物對於主饋料器供給後，將(B)碳纖維使用側饋料器對於熔融樹脂中供給，將從模吐出的股線於水中冷卻，以股線切斷器裁成長度3.0mm長而實施丸粒化，獲得碳纖維強化熱塑性樹脂組成物丸粒。
將前述獲得之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物丸粒於80℃真空乾燥一日夜，以表中條件使用住友重機械工業(股)製射出成形機SG75H-DUZ，設定射出速度100mm/sec、射出壓力為下限壓(最低填充壓力)+5MPa，成形為各自的試驗片，以下列條件測定物性。
[纖維長]
從丸粒及拉伸試驗片切出樣本10g，在設為500℃之電爐中進行1小時煅燒後，以離子交換水分散並進行過濾，將其殘渣以光學顯微鏡以20~100倍的倍率觀察，且同時測定1,000條的長度，分別求取丸粒、成形品之重量平均纖維長度(mm)。
[耐衝撃性]
依照ISO179，於23℃評價沙丕(Charpy)衝撃強度(附切口)。
[拉伸強度]
依照ISO527，於23℃評價拉伸強度。
[彎曲彈性模數]
依照ISO178，於23℃評價彎曲彈性模數。
[表面粗糙度]
使用射出成形獲得之80mm×80mm×3mm之角板，使用東京精密(股)製表面粗糙度測定裝置，以評價長度8mm、試驗速度0.6mm/sec之測定條件，評價成形品表面之算術平均粗糙度(Ra)值。
[表面波紋]
使用射出成形獲得之80mm×80mm×3mm之角板，使用東京精密(股)製表面粗糙度測定裝置，以評價長度20mm、試驗速度0.6mm/sec之測定條件評價成形品表面之波紋曲線之算術平均高度(Wa)值。
[吸水特性]
使用藉由射出成形製作之啞鈴型試驗片，於60℃、相對濕度95%進行500小時吸水處理，並使用處理後之試驗片進行彎曲試驗，測定彎曲彈性模數及彎曲強度。
(實施例10~18、比較例8)
針對表1記載之組成，使用與實施例1同樣的方法，製作碳纖維強化熱塑性樹脂組成物丸粒並實施射出成形、物性評價。
如實施例1~18所示，將本發明之包含(A)熱塑性樹脂、(B)碳纖維及(C)鈦化合物之樹脂組成物予以成形而得之成形品具有優異的機械特性，且.外觀特性之指標即表面粗糙度、表面波紋受抑制，具有等同於金屬的機械特性及外觀及設計性。另一方面，不含(C)鈦化合物之比較例1~8，機械的特性與外觀及設計性任意者都不令人滿意。
將使用(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂及(b)非晶性聚醯胺樹脂之實施例11~14所示之樹脂組成物予以成形而成的成形品，表面外觀與機械特性之均衡性最優良，且吸水特性亦優良。
產業利用性
本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，拉伸強度、彎曲彈性模數非常優異而且表面外觀(波紋狀凹凸)優良。所以，可以理想地使用在除了機械特性以外尚須要有外觀及設計性的汽車零件、電氣及電子零件、建築構件、體育用品零件等各種用途。

Claims (17)

  1. 一種碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其係包含(A)熱塑性樹脂、(B)碳纖維及(C)鈦化合物之熱塑性樹脂組成物，就(A)熱塑性樹脂與(B)碳纖維之合計量為100重量%而言，含有(A)熱塑性樹脂10~65重量%、(B)碳纖維35~90重量%，就(A)熱塑性樹脂與(B)碳纖維之合計量為100重量份而言，含有(C)鈦化合物0.01~5重量份。
  2. 如申請專利範圍第1項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中(C)鈦化合物為氧化鈦。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中(C)鈦化合物之摻合量為(B)碳纖維之摻合量之0.1~1.5重量%。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中(A)熱塑性樹脂係選自於由聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及聚酯系樹脂構成的群組中之至少一種。
  5. 如申請專利範圍第4項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中(A)熱塑性樹脂為聚醯胺系樹脂。
  6. 如申請專利範圍第5項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中聚醯胺系樹脂之利用使用差示掃描熱量計(DSC)之熱分析獲得之熔點(Tm)為250~350℃。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中利用使用聚醯胺系樹脂之差示掃描熱量計(DSC)之熱分析獲得之熔點(Tm)與降溫結晶化溫度(Tc)間的差異為0℃以上50℃以下。
  8. 如申請專利範圍第5至7項中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中聚醯胺系樹脂係選自於由聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺MXD6、聚醯胺9T、聚醯胺10T及該等之共聚合聚醯胺構成的群組中之至少1種。
  9. 如申請專利範圍第5項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中聚醯胺系樹脂含有(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂及(b)非晶性聚醯胺樹脂，且就其合計量為100重量%而言，含有(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂1~99重量%、(b)非晶性聚醯胺樹脂99~1重量%。
  10. 如申請專利範圍第9項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂之利用使用差示掃描熱量計(DSC)之熱分析獲得之熔點(Tm)為250~350℃。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂之利用使用差示掃描熱量計(DSC)之熱分析獲得之熔點(Tm)與降溫結晶化溫度(Tc)間的差異為0℃以上50℃以下。
  12. 如申請專利範圍第9至11項中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中(a)含芳香族基之結晶性聚醯胺樹脂係選自於由聚醯胺9T、聚醯胺10T、聚醯胺6T/66、聚醯胺12T、10T/1012及聚醯胺6T構成的群組中之至少1種。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其係相對於(A)熱塑性樹脂與(B) 碳纖維之合計100重量份，更摻合(D)粒狀填充材0.1~20重量份而成。
  14. 一種丸粒，其係將如申請專利範圍第1至13項中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物予以成形而成，丸粒中之碳纖維之重量平均纖維長度為0.01~2mm。
  15. 一種成形品，其係將如申請專利範圍第14項之丸粒予以成形而獲得。
  16. 如申請專利範圍第15項之成形品，其中成形品中之碳纖維之重量平均纖維長度為0.01~0.5mm。
  17. 如申請專利範圍第15或16項之成形品，其中彎曲彈性模數為20GPa以上且波紋曲線之算術平均高度(Wa)值為3.0μm以下。
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