TW201522428A

TW201522428A - 成形品及成形材料

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Publication number: TW201522428A
Application number: TW103136948A
Authority: TW
Inventors: Naokichi Imai; Kentaro Sano; Keisuke Inose
Original assignee: Toray Industries
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2015-06-16
Also published as: TWI628206B; US20180142083A1; US10472498B2; JPWO2015064482A1; KR102179752B1; CN105683262B; US20160251498A1; EP3064536B1; EP3064536A1; CN105683262A; KR20160078373A; EP3064536A4; JP5743035B1; US9902840B2; WO2015064482A1

Abstract

本發明關於成形品及用於得到其之成形材料，該成形品係含有10~40質量%的強化纖維(A)、60~90質量%的以聚芳硫醚作為主成分的基體樹脂(B)所成之成形品，滿足以下的(I)~(IV)之條件，且在成形品中的強化纖維(A)之朝主配向方向的拉伸強度為240MPa以上； (I)強化纖維(A)的股線(strand)拉伸強度為1.5~5.5GPa (II)強化纖維(A)的數平均纖維長度為0.4~10mm (III)基體樹脂(B)的拉伸伸度為1.5~10% (IV)強化纖維(A)與基體樹脂(B)的界面剪切強度為20MPa以上。

Description

成形品及成形材料

本發明關於具有聚芳硫醚與強化纖維所成之成形品，更詳細地關於具有經提高力學特性，尤其拉伸伸度的聚芳硫醚與強化纖維所成，藉由射出成形而適宜得到之成形品及用於得到其之成形材料。

使用由熱塑性樹脂與強化纖維所成的纖維強化樹脂組成物之成形品，具有的特徵為：除了充分活用熱塑性樹脂的特性而易於成形加工，還有不需要如熱硬化性樹脂之貯藏的負荷，回收再利用性優異等。作為如此的成形品，習知有強化纖維經排列成片狀的熱塑性預浸漬物、強化纖維經無規分散的顆粒(pellet)等各種各樣的形態。由強化纖維與熱塑性樹脂所成之成形品，由於輕量性與力學特性之平衡優異，故廣泛使用作為航空機或汽車、船舶等的構造用構件、電子機器殼體、或運動用途、建材等的工業材料。

特別地，於熱塑性樹脂之中，聚芳硫醚尤其耐熱性或耐藥品性優異，為可期待將所得之成形品用作為金屬材料之替代物的樹脂。然而，作為金屬材料之替代物，於使用聚芳硫醚的成形品方面，成形品的力學特性，尤其拉伸強度的進一步提高係課題。此係因為一般的聚芳硫醚之拉伸伸度係比強化纖維的拉伸伸度還低，成為聚芳硫醚與強化纖維的界面接著性低之要因，於成形品中無法充分發揮強化纖維的補強效果。

作為提高成形品的拉伸強度與伸度之一般手段，可舉出所用的聚芳硫醚之高伸度化。然而，聚芳硫醚的拉伸伸度係與其分子量有相關關係，進而與熔融黏度有相關關係，若提高聚芳硫醚的拉伸伸度，則熔融黏度亦會增加，有大幅損害得到成形品時的成形性之情況。又，熟知聚芳硫醚的熔融黏度愈高，則與強化纖維的複合化愈困難。於如此的情況下，由於必須使加工溫度成為更高溫，故聚芳硫醚係不適合於容易地以高生產性來製造成形品或成形材料。基於此等之理由，於使用聚芳硫醚的成形品中，拉伸強度及成形加工性之並存係成為重要的技術課題。

鑑於上述之狀況，有揭示嘗試提高力學特性，於由聚芳硫醚與碳纖維所成之成形材料中，藉由將以環氧樹脂作為主成分且加有特定觸媒的化合物上漿於碳纖維，所得之成形材料係提高成形品的彎曲特性之技術。又，於此等技術中，對於各種的強化纖維之形態，進行嘗試(專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3)。然而，於此等專利文獻中，依照其所揭示的技術，雖然看到一定的力學特性之提高，但關於力學特性，僅檢討彎曲特性，而且未著想適用作為製品的設計參數之聚芳硫醚的伸度或成形品中的強化纖維之分散狀態等係大地起因於拉伸特性者，預料於今後更進展的用途開發中，進一步的強度提高係成為必要。

又，於成形品的特性之中，著眼於電氣特性、力學特性之技術，有揭示聚苯硫醚與碳纖維的射出成形品(專利文獻4)。於專利文獻4揭示的技術中，著眼於成形品中的纖維長度或所使用的碳纖維之股線(strand)強度，但成為基體樹脂的聚苯硫醚之樹脂特性係未考慮，其力學特性(彎曲特性)係於今後的用途展開中，需要進一步的強度提高。

作為聚芳硫醚之改質例，可例示專利文獻5。其中，係以所得之複合材料本身的被黏性之改善為目的，而未考慮為基體樹脂的聚苯硫醚之樹脂物性或加工性。再者，實施例所例示的複合材料係其拉伸強度只不過129~158MPa，要代替金屬材料係不充分。

又，專利文獻6中揭示由經表面改質劑處理的強化纖維與熱塑性樹脂所成之複合材料、及其拉伸特性。然而，未考慮作為基體樹脂的聚苯硫醚之樹脂特性或加工性，所得之複合材料的拉伸強度在代替金屬材料上係不充分。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2013-117003號公報

[專利文獻2]日本特開2013-117001號公報

[專利文獻3]日本特開2013-117000號公報

[專利文獻4]日本特開平8-325385號公報

[專利文獻5]日本特開平11-21457號公報

[專利文獻6]日本特開平8-59303號公報

[非專利文獻1]德拉沙魯(Drzal, L.T.)，科學工程材料(Mater. Sci. Eng.)、A126卷，1990年，第289頁

本發明嘗試習知技術的問題點之改善，課題在於生產性良好地提供一種成形品，其係藉由使成形品中的強化纖維之狀態、或基體樹脂的聚芳硫醚之特性成為特定者，而充分提高拉伸強度。

為了解決前述課題，本發明之成形品採用以下的構成。即，為一種成形品，其係含有10~40質量%的強化纖維(A)、60~90質量%的以聚芳硫醚作為主成分的基體樹脂(B)所成之成形品，滿足以下的(I)~(IV)之條件，且在成形品中的強化纖維(A)之朝主配向方向的拉伸強度為240MPa以上；

(I)強化纖維(A)的股線(strand)拉伸強度為1.5~5.5GPa

(II)成形品中之強化纖維(A)的數平均纖維長度為0.4~10mm

(III)基體樹脂(B)的拉伸伸度為1.5~10%

(IV)強化纖維(A)與基體樹脂(B)的界面剪切強度為20MPa以上。

又，為了解決前述課題，本發明之成形材料採用以下之構成。即，為一種成形材料，其係用於得到前述成形品。

本發明之成形品係藉由控制成形品中的纖維形態、基體樹脂的聚芳硫醚之伸度、界面接著性，而可達成拉伸強度的顯著提高。再者，本發明之成形材料係藉由使用特定的聚芳硫醚，而生產性優異，可容易得到拉伸強度優異的成形品。

1‧‧‧由強化纖維(A)與基體樹脂(B)所成的成形品之拉伸試驗後的斷裂面

2‧‧‧基體樹脂(B)

3‧‧‧強化纖維(A)之單絲

4‧‧‧纖維長度

5‧‧‧基體樹脂(B)與強化纖維(A)單絲之交點間的長度(寬度)

6‧‧‧基體樹脂(B)與強化纖維(A)單絲之交點間的長度(寬度)之1/2長度(寬度)

7‧‧‧基體樹脂(B)與強化纖維(A)單絲之交點

8‧‧‧成為基準的強化纖維單絲(s)

9、10、11‧‧‧與強化纖維單絲(s)不交叉的強化纖維單絲(t)

12、13‧‧‧與強化纖維單絲(s)交叉的強化纖維單絲(t)

14‧‧‧二次元交叉角度

第1圖係顯示自本發明之成形品的拉伸試驗後之斷裂截面觀察到的強化纖維單絲之一例的模型圖。

第2圖係顯示觀察本發明之成形品時的強化纖維之分散狀態的一例之模型圖。

第3圖係顯示本發明中的成形材料之較佳態樣的一例之概略圖。

[實施發明之形態]

本發明之成形品係含有10~40質量%的強化纖維(A)與60~90質量%的以聚芳硫醚作為主成分的基體樹脂(B)所成之成形品，滿足以下說明的(I)~(IV)之條件，且在成形品中的強化纖維之朝主配向方向的拉伸強度為240MPa以上之成形品。

從拉伸強度的提高及自成形材料得到成形品時的成形加工性之觀點來看，本發明之成形品係含有10 ~40質量%的強化纖維(A)與60~90質量%之比例的以聚芳硫醚作為主成分的基體樹脂(B)。藉由使強化纖維(A)之質量比例小於10質量%(基體樹脂(B)之質量比例超過90質量%)，雖然得到成形品時的成形性係升高，但成形品的拉伸強度變差。又，強化纖維(A)之質量比例若超過40質量%(基體樹脂(B)之質量比例小於60質量%)，則對成形品的成形性顯著變差，而且由於超出需要地多含有強化纖維(A)，成形品的拉伸強度與輕量性及經濟性之平衡變差。

再者，本發明之成形品較佳為含有20~40質量%的強化纖維(A)與60~80質量%的基體樹脂(B)所成之成形品。藉由成為該範圍，而一邊維持得到成形品時的成形性，一邊因拉伸強度而得到優異的成形品。

再者，本發明之成形品係在成形品中的強化纖維(A)之朝主配向方向的拉伸強度為240MPa。所謂在成形品中的強化纖維(A)之朝主配向方向的拉伸強度，就是將成形品中的強化纖維(A)之主配向方向當作0°時的0°方向拉伸強度。藉由使該拉伸強度成為240MPa以上，於將成形品製品化時的設計之幅度變廣，可適用於各種各樣的製品，同時在製品設計上具有亦可設計成薄型等之有益的特徵。該拉伸強度小於240MPa時，成形品可適用的用途限定變大，製品設計的幅度係受限制。基於同樣的觀點，更佳為280MPa以上，特佳為300MPa以上。特別地，於射出成形品時，與使用薄片形狀的成形材料之成形品(例如加壓成形品)相比，係難以進行強化纖維(A) 的長纖維化，高強度化係困難。於複雜形狀可短時間地成形之射出成形品中，可得到如此拉伸強度高的成形品者，係可顯著地增廣設計的幅度。

又，關於成形品的拉伸強度，在與成形品中的強化纖維之主配向方向呈正交的方向之拉伸強度為150MPa以上者，從特性在方向的均勻性之觀點來看為較佳。所謂在與成形品中的強化纖維之主配向方向呈正交的方向之拉伸強度，就是將成形品中的強化纖維(A)的主配向方向當作0°時的90°方向拉伸強度。由於與主配向方向呈正交的方向之拉伸強度愈高，成形品的強度設計之幅度愈廣而較宜，更佳為200MPa以上。

此處，所謂成形品中的強化纖維之主配向方向，就是指自成形品的表面所觀察之強化纖維的配置方向。作為測定方法，藉由顯微鏡觀察成形品的表面之強化纖維而求得。對於在成形品表面上觀察到的強化纖維單絲，以任意的基準方向作為D，測定400條部分的強化纖維單絲之該D與強化纖維單絲所成的角度α。接著，藉由將所測定的400條部分之角度α的總和除以測定條數的400，將配向最強的方向當作成形品中的強化纖維之主配向方向，重新定義為0°。再者，將與由本測定所求得的0°呈正交的方向當作90°。

本發明所規定的(I)之條件係強化纖維(A)的股線拉伸強度為1.5~5.5GPa之範圍。藉由1.5~5.5GPa之範圍內，由於成形品的強度展現之主要因素的強化纖維(A)強，可有效率地提高成形品的拉伸特性。股線拉伸強度愈高則成形品的強度展現愈佳，但股線拉伸強度高的強化纖維係在成本面有變高價的傾向，從經濟性、成形品的拉伸強度展現的平衡之觀點來看，更佳為3~5.5GPa，特佳為4~5GPa。

上述強化纖維(A)的股線拉伸強度係可根據JIS R7608(2007)的樹脂含浸股線試驗法，依照以下的程序求得。作為樹脂配方，使用「Celloxide(註冊商標)」2021P(DAICEL化學工業公司製)/三氟化硼單乙基胺(東京化成工業(股)製)/丙酮=100/3/4(質量份)，作為硬化條件，使用常壓、130℃、30分鐘。對於強化纖維束的股線10條，分別測定，將其平均值當作股線拉伸強度。

本發明中，作為構成成形品的強化纖維(A)，例如除了由鋁、黃銅、不鏽鋼等的金屬所成之金屬纖維、或聚丙烯腈(PAN)系、嫘縈系、木質素系、瀝青系的碳纖維或石墨纖維，還可舉出玻璃纖維等的絕緣性纖維、或碳化矽纖維、氮化矽纖維等的無機纖維。又，亦可為對此等的纖維施有表面處理者。作為表面處理，除了成為導電體的金屬之黏附處理，還有藉由偶合劑的處理、藉由上漿劑的處理、藉由捆束劑的處理、添加劑的附著處理等。

特別地，強化纖維(A)較佳為經後述在1分子中具有3個以上的選自由羧基、胺基、羥基及環氧基所組成之群組的至少1種官能基之化合物所表面處理之碳纖維。於用於表面處理的化合物(以下亦僅稱表面處理劑)中僅使用在1分子中具有少於3個前述官能基的化合物時，強化纖維(A)與基體樹脂(B)之反應點變不充分，有得不到使所得之成形品的拉伸強度或伸度等力學特性提高之效果。

表面處理劑較佳為存在於強化纖維(A)與基體樹脂(B)之界面。因此，表面處理劑係塗布在強化纖維(A)的單絲之表面上而使用。藉由將表面處理劑預先賦予強化纖維(A)，即使少量的附著量，也可有效果地改質強化纖維(A)之表面。

又，前述特定構造的表面處理劑，相對於100質量份的強化纖維(A)，較佳為以0.01~5質量份含有，更佳為以0.1~2質量份含有。該表面處理劑之含有率小於0.01質量份時，以前述特定構造的表面處理劑有無法充分被覆強化纖維(A)之表面的情況，難以出現所得之成形品的拉伸強度或伸度等力學特性之提高效果。另外，該表面處理劑之含有率若超過5質量份，則由於表面處理劑形成在強化纖維(A)之表面上的被膜之厚度過度增加，使所得之成形品中的強化纖維(A)分散成單絲狀者係變困難，有使拉伸強度或伸度等的力學特性降低之情況。作為表面處理劑形成在強化纖維(A)之表面上的被膜之厚度的較佳範圍，可例示10~150nm。

作為將表面處理劑賦予強化纖維(A)之手段，例如可舉出經由輥使表面處理劑浸漬強化纖維(A)之方法，使表面處理劑成為霧狀而噴塗於強化纖維(A)之方法等。此時，為了使表面處理劑對強化纖維(A)的附著量成為更均勻，較佳為用溶劑稀釋表面處理劑，或控制賦予時的溫度、絲條張力等。稀釋表面處理劑的溶劑係可舉出水、甲醇、乙醇、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、丙酮等，但從操作容易且防災之觀點來看，較佳為水。該溶劑係在將表面處理劑賦予強化纖維(A)後，藉由加熱使蒸發而去除。又，使用水中不溶或難溶的化合物作為表面處理劑時，較佳為添加乳化劑或界面活性劑，進行水分散而使用。作為乳化劑或界面活性劑，可使用陰離子系乳化劑、陽離子系乳化劑、非離子系乳化劑等。於此等之中，使用相互作用小的非離子系乳化劑者係不易阻礙表面處理劑之效果而較佳。

又，此等之強化纖維係可單獨使用1種類，也可併用2種類以上。其中，從輕量化效果之觀點來看，較宜使用比強度、比剛性優異的PAN系、瀝青系、嫘縈系等之碳纖維。於此等之中，可更宜使用強度與彈性模數等的力學特性優異的PAN系之碳纖維。

再者，本發明中使用碳纖維時，藉由X射線光電子分光法(XPS)所測定的纖維表面之氧(O)與碳(C)的原子數比之表面氧濃度比(O/C)較佳為0.05~0.50，更佳為0.08~0.40，尤佳為0.10~0.30。表面氧濃度比(O/C)愈高，則碳纖維表面的官能基量愈多，可提高碳纖維與基體樹脂的接著性，但另一方面，表面氧濃度比(O/C)若過高，則有破壞碳纖維表面的結晶構造之掛慮，碳纖維本身的強度有降低之虞，故表面氧濃度比(O/C)為上述較佳範圍內時，可得到力學特性特別優異的成形品。

表面氧濃度比(O/C)係藉由X射線光電子分光法，依照以下的程序求得。首先，將經溶劑去除雜質後的碳纖維切割，在銅製的試料支持台上擴展及並排後，以光電子脫出角度為90°，使用MgK_α1、2作為X射線源，將試料室中保持在1×10^-8Torr。作為測定時之帶電所伴隨的波峰之修正值，使C1S的主峰的動能值(K.E.)符合969eV。C1S波峰面積係當作K.E.，藉由在958~972eV之範圍畫出直線的基線而求得。O1S波峰面積係當作K.E.，藉由在714~726eV之範圍畫出直線的基線而求得。此處所謂的表面氧濃度比(O/C)，係自上述O1S波峰面積與C1S波峰面積之比，使用裝置固有的感度修正值，以原子數比算出。

從操作性之面來看，強化纖維(A)亦可作為捆束有複數條的單絲之強化纖維束使用。從操作性之面來看，構成強化纖維束的單絲數為100條以上，較佳為350,000條以下，更佳為1,000條以上250,000條以下，尤佳為10,000條以上100,000條以下。藉由使構成強化纖維束的單絲數成為如此的範圍，可經濟性良好地得到本發明之成形品。

作為控制表面氧濃度比(O/C)之手段，並沒有特別的限定，例如可採取電解氧化處理、藥液氧化處理及氣相氧化處理等之手法，其中較佳為電解氧化處理。

本發明所規定的(II)之條件係成形品中之強化纖維(A)的數平均纖維長度在0.4~10mm之範圍。藉由使成形品中之強化纖維(A)的數平均纖維長度成為0.4~ 10mm，提高以強化纖維(A)補強成形品中之基體樹脂(B)的效果及效率，可充分提高成形品的拉伸強度，而且亦可抑制強化纖維(A)的添加量，與成形加工性的平衡優異。強化纖維(A)的數平均纖維長度較佳為0.5~7mm，尤佳為0.6~5mm，特佳為0.6~2mm。藉由成為該範圍內，得到複雜形狀的成形品時之流動性優異，更且例如由於可使循環成形品時的成形流動性與循環的成形品之強度並存而較佳。

此處，說明成形品中的數平均纖維長度之測定方法。作為成形品中所含有之強化纖維(A)的數平均纖維長度之測定方法，例如有藉由溶解法或燒除法，去除成形品中所含有的樹脂成分，過濾分離殘留的強化纖維(A)後，藉由顯微鏡觀察而測定之方法，或藉由熔融法來薄地拉長成形品，透射觀察強化纖維(A)而測定之方法。測定係可任意地選出400條的強化纖維(A)，用光學顯微鏡測定其長度至1μm單位為止，將纖維長度的合計除以條數而算出數平均纖維長度。再者，不會取決於熔融法、燒除法、溶解法等之自成形品中取出強化纖維(A)之方法而在所得之結果中發生特別的差異。

本發明之成形品中較佳的條件，係強化纖維(A)之單絲狀分散的纖維之條數比例(纖維分散率P)為0~100%。本發明中，若充分地分散成單絲狀，則表示該纖維分散率P為90~100%之狀態。為了有效率地發揮強化纖維(A)的補強效果，成形品中強化纖維(A)單絲狀分散者係重要。所謂的單絲狀分散，就是表示接近的複數之強化纖維單絲係在其長度方向中不互相並行或即使平行的狀態也不接觸之狀態。接近的複數之強化纖維單絲互相並行且接觸時，彼等係束狀。束狀的強化纖維多數存在時，應力容易集中的強化纖維(A)之端部係束狀而變大，由於容易發生因該部分的斷裂所造成的龜裂，所得之成形品的拉伸特性降低。又，束狀的強化纖維(A)由於基體樹脂(B)難以含浸到束內部，而發生空隙，成為所得之成形品的拉伸特性降低之主要原因。

關於強化纖維(A)單絲狀分散的條數之比例，係以纖維分散率P來評價。所謂的纖維分散率P，就是在用顯微鏡觀察成形品表面之情況中，在0°至90°的銳角側計測任意的強化纖維單絲(s)及與該強化纖維單絲(s)接近的強化纖維單絲(t)所形成的二次元交叉角度時，以5°以上的強化纖維單絲(t)之數為基礎，藉由下式算出。

P=n/N×100(單位：%)

．P：強化纖維(A)之單絲狀分散的條數比例(纖維分散率)

．n：二次元交叉角度為5°以上的強化纖維單絲數

．N：經計測二次元交叉角度的強化纖維單絲(t)之總數。

測定係任意地選出強化纖維單絲(s)，對與該強化纖維單絲(s)交叉的強化纖維單絲(t)全部，計測二次元交叉角度。交叉角度係在0°至90°的銳角側計測，自經計測二次元交叉角度的強化纖維單絲(t)之總數來算出交叉角度為5°以上的強化纖維單絲(t)之比例。挑選100條的強化纖維單絲(s)，進行測定。

又，作為測定強化纖維的二次元交叉角度之部分，並沒有特別的限制，但較佳為避免成形品端部，儘可能地在成形品的中央附近，更且使用無凸部、肋等之形狀及成形品的厚度變化之部分進行測定。具體的觀察方法係可例示例如自成形品的表面來觀察強化纖維之方法。此時若將成形品表面研磨至100μm左右而使纖維露出，則由於可更容易地觀察強化纖維而較佳。再者，觀察到的強化纖維單絲(s)與強化纖維單絲(t)係未必需要纖維表面彼此接觸，而於觀察面中俯視時，將交叉者當作計測對象。具體地於第2圖(a)中，若以強化纖維單絲8作為基準，則強化纖維單絲8係與強化纖維單絲12、13交叉。此時，強化纖維單絲8與強化纖維單絲12的二次元交叉角度係以14表示。同樣地，於第2圖(b)中，若以強化纖維單絲8作為基準，則強化纖維單絲8係僅與強化纖維單絲12交叉。此時，強化纖維單絲8與強化纖維單絲12的二次元交叉角度係以14表示。

本發明所規定的(III)之條件，係以聚芳硫醚作為主成分的基體樹脂(B)之拉伸伸度為1.5~10%。此係因為藉由使該拉伸伸度成為1.5~10%之範圍內，因強化纖維(A)與基體樹脂(B)之伸度的平衡，而可高效率地利用強化纖維(A)本身的拉伸強度。若低於1.5%，則由於基體樹脂的伸度低，於強化纖維的潛力充分發揮之前，樹脂係破壞，無法充分展現成形品的拉伸強度。基於如此的觀點，基體樹脂(B)的拉伸伸度較佳為2.0%以上，更佳為2.5%以上。又，該拉伸伸度超過10%時，相當於基體樹脂的主成分之聚芳硫醚的分子量為大之情況，結果成形時的流動性變差。成形時的流動性若降低，則因成形中的損傷而強化纖維(A)的纖維長度變短或空隙混入，所得之成形品的拉伸強度降低。基於如此的觀點，基體樹脂(B)的拉伸伸度較佳為4%以下，更佳為3%以下。

基體樹脂(B)的拉伸伸度係指根據ASTM D638，自Type-I啞鈴試驗片使用應變計所測定的斷裂點應變。

此處，基體樹脂(B)的主成分之聚芳硫醚(以下，亦將聚芳硫醚簡稱PAS)，係以式-(Ar-S)-的重複單元作為主要構成單元，較佳含有80莫耳%以上的該重複單元，更佳為90莫耳%以上，尤佳為95莫耳%以上之均聚物或共聚物。作為Ar，有下式(a)~式(k)等所表示的單元等，其中特佳為式(a)所表示的單元。

(R1、R2係自氫、碳原子數1~12的烷基、碳原子數1~12的烷氧基、碳數6~24的伸芳基、鹵素基所選出的取代基，R1與R2係可相同或相異。)

只要是以此重複單元作為主要構成單元，則可包含以下之式(1)~式(n)等所表示的少量之分支單元或交聯單元。此等分支單元或交聯單元之共聚合量，相對於1莫耳的-(Ar-S)-之單元，較佳為0~1莫耳%之範圍。

又，本發明中之PAS係可為含有上述重複單元的無規共聚物、嵌段共聚物及彼等之混合物的任一者。

作為本發明中之PAS的代表者，可舉出聚苯硫醚(前述式(a)、式(b)、式(f)~式(k))、聚苯硫醚碸(前述式(d))、聚苯硫醚酮(前述式(c))、聚苯硫醚醚(前述式(e))、此等之無規共聚物、嵌段共聚物及彼等的混合物等。作為特佳的PAS，

可舉出含有80莫耳%以上，尤其90莫耳%的對苯硫單元(以下亦將聚苯硫醚簡稱為PPS)作為聚合物的主要構成單元。

本發明中之PAS係其質量平均分子量較佳為10,000~80,000，更佳為10,000~60,000，尤佳為10,000~40,000。質量平均分子量愈小的PAS，熔融黏度愈低，複雜形狀的成形性愈優異，更且可抑制因成形中的損傷所造成的強化纖維(A)之纖維長度變短。

再者，PAS的質量平均分子量係可使用尺寸排除層析術(SEC)等的一般眾所周知的GPC(凝膠滲透層析術)來測定。可於溶析液使用1-氯萘，管柱溫度為210℃，算出聚苯乙烯換算的質量平均分子量而求得。

本發明所規定的(IV)之條件，係強化纖維(A)與以PAS作為主成分的基體樹脂(B)之界面剪切強度為20MPa以上。強化纖維(A)與基體樹脂(B)的接著性係以界面剪切強度(以下亦將界面剪切強度簡稱為IFSS)表示，接著性高時，IFSS顯示高值。為了提高成形品的拉伸強度，重要的是IFSS為20MPa以上。IFSS小於20MPa時，施加於成形品的荷重係自基體樹脂(B)傳達到強化纖維(A)，於強化纖維(A)充分負擔荷重之前，強化纖維(A)與基體樹脂(B)的界面係破壞，無法充分發揮成形品的拉伸強度。基於前述觀點，IFSS更佳為25MPa以上，特佳為35MPa以上。IFSS係隨著所用的基體樹脂(B)之特性而變化，若亦為50MPa，則可提供本發明目的之也充分提高拉伸強度的成形品。藉由成為該範圍，可有效果地展現使強化纖維(A)的拉伸強度或基體樹脂(B)的拉伸伸度提高之有利點。

此處，說明IFSS的評價的詳細內容。評價時參考非專利文獻1。自強化纖維束取出長度20cm的強化纖維單絲1條。接著，以20×20cm見方的大小製作2片的厚度150μm之基體樹脂薄膜，將前述取出的強化纖維單絲以直線狀配置於第1片的基體樹脂薄膜上。以夾住前述強化纖維單絲之方式，將另1片的基體樹脂薄膜予以重疊配置，在320℃以0.5MPa的壓力加壓壓製3分鐘，製作強化纖維單絲已埋入基體樹脂內的樣品。切出所得之樣品，得到強化纖維單絲已埋沒於中央的厚度0.2mm、寬度10mm、長度70mm之試驗片。與前述同樣地製作10件的試驗片。

此處，對該試驗片，使用通常的拉伸試驗夾具，設定在25mm的試驗長度，以0.5mm/分鐘的應變速度進行拉伸試驗。以透射型顯微鏡測定強化纖維單絲變尚未發生斷裂時的強化纖維單絲全部的片斷之長度，藉由將其平均而得到平均斷裂纖維長度L。IFSS(τ)係藉由下式求得。

τ=(σf．d)/(2．Lc)

Lc=(4/3)．L

．τ：IFSS(界面剪切強度)(單位：MPa)

．L：平均斷裂纖維長度(單位：μm)

．σf：強化纖維單絲的拉伸強度(單位：MPa)

．d：強化纖維單絲的直徑(單位：μm)。

σf係強化纖維單絲的拉伸強度分布依照韋伯(Weibull)分布，藉由以下之方法求得。即，利用未埋入基體樹脂中的僅為強化纖維單絲之拉伸試驗，自以試料長度各為5mm、25mm、50mm所得之平均拉伸強度，藉由最小平方法求得試料長度與平均拉伸強度之關係式，並藉由算出試料長度Lc時的平均拉伸強度而求得。

於基於體樹脂(B)中，含有0.1~10質量%的在1分子內具有3個以上的選自由羧基、胺基、羥基及環氧基的至少1種官能基之化合物者，從提高強化纖維(A)與基體樹脂(B)的界面接著性，提高成形品的拉伸強度之觀點來看較佳。更佳為0.2~8質量%，特佳為0.6~5質量%。該官能基係可以2種類以上混於1分子中，也可併用2種類以上之在1分子中具有3個以上的1種類之官能基的化合物。

再者，在1分子內具有3個以上的前述官能基之化合物較佳為脂肪族化合物。此處所謂的脂肪族化合物，就是指將非環式直鏈狀飽和烴、分支狀飽和烴、環式飽和烴、非環式直鏈狀不飽和烴、分支狀不飽和烴、或此等之烴的碳原子(CH₃、CH₂、CH、C)，取代成氧原子(O)、氮原子(NH、N)、羰基原子團(CO)的鏈狀構造之化合物。即，脂肪族化合物不具有苯環等的芳香族骨架。藉由使前述在1分子內具有3個以上的特定官能基之化合物成為脂肪族化合物，由於提高強化纖維(A)與基體樹脂(B)的親和性，得到力學特性優異的成形品而較佳。

作為前述在1分子內具有3個以上的特定官能基之化合物的具體例，可舉出多官能環氧樹脂、丙烯酸系聚合物、多元醇、聚乙烯亞胺等，特佳為使用與強化纖維(A)的表面官能基或基體樹脂(B)之兩者的反應性高的多官能環氧樹脂。

作為多官能環氧樹脂，可舉出3官能以上的脂肪族環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂等。其中，從反應點為複數而反應性高，強化纖維(A)與基體樹脂(B)的親和性變良好之觀點來看，較佳為3官能以上的脂肪族環氧樹脂。再者，所謂3官能以上的脂肪族環氧樹脂，就是意指在1分子中具有3個以上的環氧基之脂肪族環氧樹脂。

作為3官能以上的脂肪族環氧樹脂之具體例，例如可舉出甘油三環氧丙基醚、二甘油聚環氧丙基醚、聚甘油聚環氧丙基醚、山梨糖醇聚環氧丙基醚、阿拉伯糖醇聚環氧丙基醚、三羥甲基丙烷三環氧丙基醚、季戊四醇聚環氧丙基醚等之脂肪族多元醇的聚環氧丙基醚等。於此等脂肪族環氧樹脂之中，從在1分子中多含有反應性高的環氧基，且水溶性高，對於強化纖維(A)的塗布為容易來看，於本發明中較宜使用甘油三環氧丙基醚、二甘油聚環氧丙基醚、聚甘油聚環氧丙基醚。

所謂的丙烯酸系聚合物，就是丙烯酸、甲基丙烯酸及馬來酸之聚合物，為在1分子中含有3個以上的羧基之聚合物的總稱。具體地，可舉出聚丙烯酸、丙烯酸與甲基丙烯酸之共聚物、丙烯酸與馬來酸之共聚物、或此等的2種以上之混合物。再者，丙烯酸系聚合物只要是前述官能基之數在1分子中為3個以上，則亦可為羧基經鹼所部分地中和者(即，成為羧酸鹽)。作為鹼，例如可舉出氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鉀等的鹼金屬氫氧化物、氫氧化銨等。作為丙烯酸系聚合物，較佳使用在1分子中更多含有羧基的聚丙烯酸。

作為多元醇之具體例，可舉出聚乙烯醇、甘油、二甘油、聚甘油、山梨糖醇、阿拉伯糖醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇等。作為多元醇，較佳使用在1分子中更多含有羥基的聚乙烯醇。

所謂的聚乙烯亞胺，就是將乙烯亞胺開環聚合而得之具有1級、2級、3級胺基所造成的分支構造之聚胺。作為聚乙烯亞胺，較宜使用在1分子中更多含有胺基的聚乙烯亞胺。

前述在1分子內具有3個以上的特定官能基之化合物，係其質量平均分子量除以1分子中的前述官能基之數(羧基、胺基、羥基及環氧基的總數)後之值較佳為40~150。藉由成為該範圍，由於可使強化纖維(A)的表面官能基或基體樹脂(B)的官能基之反應點的密度成為更均勻，提高強化纖維(A)與基體樹脂(B)的親和性，進一步提高所得的成形品之拉伸強度而較佳。

於本發明中，在基體樹脂(B)中更含有0.1~10質量%的在1分子內具有2個以上的選自碳化二亞胺構造、脲構造及胺基甲酸酯構造的至少1種構造之化合物者，從進一步提高強化纖維(A)與基體樹脂(B)的親和性，所得之成形品的拉伸特性提高之觀點來看較佳。配合量較佳為0.3~8質量%，若亦包含與基體樹脂的混煉時之分解氣體發生等之觀點，則特佳為0.5~5質量%之範圍。

作為具有碳化二亞胺構造的化合物，即碳化二亞胺化合物，有聚碳化二亞胺，可舉出脂肪族聚碳化二亞胺、芳香族聚碳化二亞胺，從與強化纖維(A)及基體樹脂(B)的親和性或反應性之觀點來看，較佳為脂肪族聚碳化二亞胺。

所謂的脂肪族聚碳化二亞胺化合物，就是以通式-N=C=N-R₃-(式中，R₃表示伸環己基等之脂環式化合物的2價有機基、或亞甲基、伸乙基、伸丙基、甲基伸乙基等之脂肪族化合物的2價有機基)表示的重複單元當作主要構成單元，較佳含有70莫耳%以上，更佳含有90莫耳%以上，尤佳含有95莫耳%以上的該重複單元之均聚物或共聚物。

作為具有脲構造的化合物，可使用藉由使二異氰酸酯與含有含複數的胺基之化合物(例如聯氨、二醯肼等)的二胺反應而得者。作為另一方法，聚脲係可藉由使異氰酸酯與水反應，形成不安定的胺基甲酸而合成。胺基甲酸係分解而產生二氧化碳，立即與過量的異氰酸酯反應而形成能形成脲交聯的胺基。或者，亦可以水來處理具有碳化二亞胺構造的化合物，使碳化二亞胺反應成脲而得。

作為具有胺基甲酸酯構造的化合物，可使用藉由使雙氯甲酸酯與二胺反應而得者。作為另一方法，聚胺基甲酸酯係可藉由使二異氰酸酯與大甘醇等的二醇、多元醇、或大甘醇與單鏈甘醇延長劑之組合反應而合成。

於具有前述構造的化合物之中，從與強化纖維(A)的界面接著之觀點來看，較宜使用聚碳化二亞胺。

如前述，於本發明中，基體樹脂(B)的主成分之PAS，係其質量平均分子量愈小則熔融黏度愈低，得到成形品時的成形加工性愈優異。又，本發明之成形品若使用質量平均分子量小的PAS，則所得之成形品的拉伸強度或伸度等的力學特性有升高之傾向。其原因推測係因為PAS所具有的官能基與強化纖維表面上存在的官能基進行化學反應之故。基於此等之理由，於本發明之成形品中，使基體樹脂(B)之主成分的PAS之質量平均分子量成為10,000~40,000之範圍者，由於可以高水準達成所得之成形品的力學特性與成形加工性之並存而特佳為。

再者，基體樹脂(B)為由聚芳硫醚與碳化二亞胺化合物所得的碳化二亞胺改性聚芳硫醚時，即使為質量平均分子量小的聚芳硫醚，也得到拉伸伸度大的基體樹脂(B)。由於聚芳硫醚的質量平均分子量小，強化纖維(A)與基體樹脂(B)的複合化變容易，所得之成形品中的強化纖維(A)之數平均纖維長度變長，而得到高強度的成形品。基於此等之理由，於本發明之成形品中，當基體樹脂(B)為由聚芳硫醚與碳化二亞胺化合物所得之碳化二亞胺改性聚芳硫醚時，聚芳硫醚的質量平均分子量為10,000~40,000之範圍者，係可以高水準達成所得之成形品的拉伸強度與生產性及成形加工性之並存而特佳。

本發明所用之PAS，從成形時的作業環境或到成形品中的空隙之發生量減低，或與鋁等的金屬構件一體化而使用時，或因使用部位而與成為高溫的金屬構件組合使用時，防止對金屬側的發生氣體所造成的污染之觀點來看，在20℃加熱熔融120分鐘時的揮發性成分量較佳為0.8質量%以下。更佳為0.5質量%以下。揮發性成分的發生量係可使用理學電機公司製差示熱天秤 (TG-DTA)標準型CN8078B1，以30mL/分鐘的氮流量、20℃/分鐘的升溫速度後，藉由在320℃保持120分鐘後時之與測定前之試料的質量減少率而測定。

於本發明之成形品中，自成形品的拉伸斷裂後之斷裂截面觀察到的纖維長度之平均值為0.2mm以下者，由於成形品的拉伸強度提高效果為充分而較佳。通常，於由基體樹脂(B)與強化纖維(A)所成的成形品中，若觀察拉伸試驗後的斷裂面，則觀察到強化纖維(A)自基體樹脂(B)脫散之狀態。茲認為原因是基體樹脂(B)與強化纖維(A)的界面接著性不充分。脫散的強化纖維(A)之長度與拉伸強度係有一定的相間關係，通常將足以展現拉伸強度的纖維長度稱為臨界纖維長度。纖維長度的平均值若為0.2mm以下，則從臨界纖維長度之觀點來看為充分，更佳為0.15mm以下，特佳為0.1mm以下。

此處，關於自成形品的拉伸斷裂後之斷裂截面觀察到的纖維長度之平均值的測定方法，使用第1圖來說明。以拉伸試驗後的斷裂面與試料台呈水平之方式，配置試驗片，使用掃描型電子顯微鏡來觀察表面部分的纖維長度。以直線連結自斷裂面所突出的強化纖維單絲(第1圖(a)中的3)與基體樹脂(B)之接觸末端(第1圖(a)中的7)，在自其中心起至所突出的強化纖維單絲之前端，畫出垂線(第1圖(a)中的4)，將該垂線的長度計測至1μm的單位為止。再者，即使強化纖維單絲被基體樹脂(B)所被覆時(第1圖(b))，也可同樣地測定。計測纖維長度至合計400條為止，將所計測的長度之合計除以所測定的條數，可求得纖維長度的平均值。再者，1試驗片中能測定的強化纖維沒有400條時，或強化纖維雖然有400條但400條測定者為困難時，可藉由增加試料數而共計400條測定。

本發明之成形品，較佳為在自成形品的拉伸斷裂後之斷裂截面觀察到的強化纖維(A)之表面上，基體樹脂(B)附著之狀態。該狀態係可藉由相對於自斷裂截面觀察到的強化纖維(A)之條數，在表面的至少一部分上附著有塊狀的基體樹脂(B)之強化纖維(A)的條數所佔有的比例來評價。表面上附著有基體樹脂(B)的強化纖維(A)之比例較佳為10%以上，更佳為40%以上，尤佳為70%以上。由於該比例愈大，強化纖維(A)與基體樹脂(B)的接著力愈充分地大，可有效果地發揮基體樹脂(B)的拉伸強度之提高所造成的效果而較佳。

表面上附著有基體樹脂(B)的強化纖維(A)之比例的測定方法，係以拉伸試驗後的斷裂面與試料台呈水平之方式，配置試驗片，使用掃描型電子顯微鏡來觀察合計400條之自斷裂面所突出的強化纖維(A)之單絲，計測在表面的至少一部分上附著有塊狀的基體樹脂(B)之強化纖維(A)的單絲之數，使用下式求得。

Q=w/M×100(單位：%)

．Q：在表面的至少一部分上附著有塊狀的基體樹脂(B)之強化纖維(A)的比例

．w：在表面的至少一部分上附著有塊狀的基體樹脂(B)之強化纖維(A)的單絲數

．M：確認有基體樹脂(B)的附著之強化纖維(A)的單絲之總數

作為得到本發明之成形品的方法，從對複雜形狀的加工容易性、儲存安定性、生產性之觀點來看，較佳為一旦準備成形材料後，藉由將成形加工而製造成形品之方法。製造成形材料的第一較佳方法，例如是將強化纖維(A)與基體樹脂(B)同時地熔融混煉後，在股線浴中冷卻，切割而顆粒化之方法，製造成形材料的第二較佳方法，係使已熔融的基體樹脂(B)含浸及/或被覆於由強化纖維(A)所成的基材後，冷卻、切割而成為顆粒形狀之方法。於更添加第3成分時，可舉出對強化纖維(A)預先給予第3成分之方法(上漿法)，或與基體樹脂(B)乾式摻合之方法等。

於製造成形材料的第一方法中，前述熔融混煉之方法係沒有特別的限定，可使用眾所周知的加熱熔融混合裝置。具體地，可使用單軸擠壓機、雙軸擠壓機、彼等之組合的雙軸擠壓機、捏合魯德機(Kneader-Ruder)等。其中，從混合力之觀點來看，較佳為使用雙軸擠壓機，更佳為使用捏合區為2處以上的雙軸擠壓機。捏合區係由設置於雙軸擠壓機之螺桿上的1個以上之捏合盤所構成的區域，為使強化纖維(A)單絲狀分散之效果與使數平均纖維長度降低之效果大於其他區之區域。因此，較佳為控制捏合區，捏合區的合計長度較佳為螺桿全長的1~30%，更佳為1~20%，尤佳為1~15%。捏合區以外的區域較佳為由設置於螺桿上的1個以上的全螺紋所構成之全螺紋區。

作為雙軸擠壓機，從生產性之觀點來看，較佳選擇(螺桿長度)/(螺桿直徑)為20~100者。熔融混煉時的料筒溫度較佳為250~400℃，更佳為280~350℃。藉由成為該溫度範圍，由於抑制熔融混煉中的強化纖維(A)之折損，可長纖維化所得之成形材料或成形品的內部之強化纖維(A)的纖維長度而較佳。

強化纖維(A)投入上述加熱熔融混合裝置時的強化纖維(A)之形態，係可使用連續纖維狀、經切斷成特定長度的不連續纖維狀之任一者。以連續纖維狀直接投入加熱熔融混合裝置時(直接粗紗的情況)，由於抑制強化纖維(A)之折損，於成形材料與成形品之中亦可確保纖維長度，而可得到力學特性優異之成形品。又，由於可省略將強化纖維(A)切斷之步驟，生產性提高。

於前述第一方法所得之成形材料的較佳態樣中，強化纖維(A)係單絲狀分散在成形材料中。由於強化纖維(A)預先分散著，於到成形品的成形過程中，可減低強化纖維(A)之折損而較佳。

於製造成形材料的第二方法中，作為由強化纖維(A)所構成的基材之具體例，可例示將連續的強化纖維(A)集束而成之強化纖維束(以下亦僅稱強化纖維束)、使連續的強化纖維在單向配向之基材(以下亦僅稱單向排列基材)、織物(布)、不織布、席、編物、辮子、紗、絲束等。其中，從可連續高速地牽引，生產性優異來看，較佳為使用強化纖維束。

強化纖維束由於強化纖維(A)的單絲數愈多則經濟性愈有利，單絲數較佳為10,000條以上。另一方面，由於強化纖維(A)的單絲數愈多則愈有不利於基體樹脂(B)的含浸性之傾向，從謀求經濟性與含浸性的並存之觀點來看，更佳為使用10,000條以上100,000條以下，特佳為使用10,000條以上50,000條以下。

關於使基體樹脂(B)熔融之方法，可例示使用前述加熱熔融混合裝置之方法。藉由將已熔融的基體樹脂(B)送到含浸槽，使與由強化纖維(A)所成的基材接觸，可使基體樹脂(B)含浸及/或被覆於由強化纖維(A)所成的基材。再者，此處所謂的含浸槽，就是具備將由強化纖維(A)所成的基材浸漬於已熔融的基體樹脂(B)中，連續地進行牽引步驟之機構的容器。前述含浸槽較佳為更具備將基體樹脂(B)在熔融狀態下儲存指定時間用的加熱源。再者，於含浸槽內，為了提高使基體樹脂(B)含浸於強化纖維(A)的單絲間之效果，較佳為具備在腔的間隔中保持傾斜的狹縫構造或可動式的輥、固定式的桿者。

於製造成形材料的第二方法中，基體樹脂(B)之主成分的PAS之質量平均分子量愈小，愈容易使基體樹脂(B)含浸於由強化纖維(A)所成的基材，故較佳。滿足該條件的PAS之質量平均分子量係可例示10,000~40,000之範圍。

於前述第二方法所得之成形材料的較佳態樣中，如第3圖所示，強化纖維(A)係與成形材料的軸心方向大致平行地排列，而且強化纖維(A)的長度係與成形材料的長度實質上相同的長度。再者，於第3圖中，符號3係指黑部分，符號2係指白部分。

此處所言之「大致平行地排列」，就是表示強化纖維(A)的長軸之軸線與成形材料的長軸之軸線係指向同方向的狀態，軸線彼此的角度之偏差較佳為20°以下，更佳為10°以下，尤佳為5°以下。又，所謂「實質上相同的長度」，就是並非指例如於顆粒狀的成形材料中，在顆粒內部之途中強化纖維(A)被切斷者，或實質上包含比顆粒全長還有意義地短之強化纖維(A)者。特別地，關於比其顆粒全長還短的強化纖維(A)之量，並沒有規定，但顆粒全長的50%以下之長度的強化纖維(A)之含量為30質量%以下時，評價為實質上不包含比顆粒全長還有意地短之強化纖維(A)。再者，顆粒全長的50%以下之長度的強化纖維(A)之含量較佳為20質量%以下。還有，所謂顆粒全長，就是顆粒中的強化纖維(A)之配向方向的長度。由於強化纖維(A)具有與成形材料同等的長度，可增長成形品中的強化纖維(A)之纖維長度，故可得到優異的力學特性。

該成形材料係在往成形品的成形過程中，使強化纖維(A)單絲狀分散，由於基體樹脂(B)之主成分的PAS之質量平均分子量愈小，愈抑制強化纖維(A)之折損而較佳。滿足該條件的PAS之質量平均分子量係可例示10,000~40,000之範圍。

本發明中之成形材料，係內部所含有之強化纖維(A)的數平均纖維長度較佳為4~10mm。藉由成為該範圍，成形加工時的流動性優異，且成形品中的纖維長度長，有得到拉伸強度更優異的成形品之情況。再者，此處的數平均纖維長度，係可藉由對於成形材料，採用前述成形品中的數平均纖維長度之測定方法而測定。從生產性良好地得到如此成形材料之觀點，更佳為將前述第二方法當作製造成形材料之方法。

本發明之成形品，從成形性之觀點來看，較佳為使用具有顆粒形狀的形態之成形材料，將其成形而得。作為使用上述成形材料之成形方法，例如可舉出射出成形(射出壓縮成形、氣體輔助射出成形及插入成形等)。其中，從生產性與複雜形狀的成形性之觀點來看，較宜使用射出成形。射出成形時的料筒溫度較佳為250~400℃，更佳為280~350℃。射出成形時的模具溫度較佳為40~250℃，更佳為120~200℃。藉由成為該溫度範圍，由於可抑制射出成形中的強化纖維(A)之折損，於成形品中亦確保纖維長度，故可得到力學特性優異之成形品。藉由此等之成形方法，可得到成形品。

於本發明之成形品中，在不損害本發明的效果之範圍內，亦可含有彈性體或橡膠成分等之耐衝擊性提高劑、其他的填充材或添加劑。作為添加劑之例，可舉出難燃劑、導電性賦予劑、結晶核劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、制振劑(damping agent)、抗菌劑、防蟲劑、防臭劑、著色防止劑、熱安定劑、脫模劑、抗靜電劑、可塑劑、滑劑、著色劑、顏料、染料、發泡劑或制泡劑。

本發明之成形品係適合作為電子機器殼體，適用於電腦、電視、照相機、音頻播放器等。

本發明之成形品係適合電氣電子零件用途，適用於連接器、LED燈、插座、光拾取器、端子板、印刷基板、揚聲器、小型馬達、磁頭、電源模組、發電機、電動機、變壓器、變流器、電壓調整器、整流器、變頻器等。

本發明之成形品係適合汽車用零件或車輛相關零件等，適用於安全帶零件、儀表板、中控箱、支柱、車頂縱樑、擋泥板、保險桿、門板、頂板、發動機罩板、行李箱蓋、後視鏡台、阻流板、發動機罩通氣孔、車輪護蓋、車輪罩、裝飾物、進氣歧管、燃料泵、引擎冷卻水接頭、車窗清洗噴嘴、雨刷、電池周邊零件、線束連接器、燈罩、燈反射器、燈插座等。

本發明之成形品係適合作為建材，適用於土木建築物之壁、屋頂、天花板材相關零件、窗材相關零件、絕熱材相關零件、床材相關零件、免震制振構件相關零件、救生索相關零件等。

本發明之成形品係適合作為運動用品，適用於高爾夫球桿的軸、高爾夫球等之高爾夫相關用品、網球拍或羽毛球拍等之運動球拍相關用品、美式足球或棒球、壘球等的面罩、頭盔、護胸、護肘、護膝等之運動用身體保護用品、釣竿、捲線器、擬餌鉤等之釣魚具相關用品、滑雪橇、滑雪板等之冬季運動相關用品等。

[實施例]

以下顯示實施例，更具體地說明本發明。首先，下述本發明中使用的評價方法。

(1)強化纖維(A)的股線拉伸強度

使用由強化纖維(A)所成的強化纖維束，根據JIS R7608(2007)之樹脂含浸股線試驗法，依造以下的程序，求得股線拉伸強度。

作為樹脂組成，使用「Celloxide(註冊商標)」2021P(DAICEL化學工業公司製)/三氟化硼單乙胺(東京化成工業(股)製)/丙酮=100/3/4(質量份)，作為硬化條件，以常壓、130℃、30分鐘進行。對於10條的強化纖維束之股線，進行測定，將其平均值當作股線拉伸強度。

(2)成形品及成形材料中所含有之強化纖維(A)的數平均纖維長度

將切出有成形品的一部分之樣品、或成形材料，以300℃加熱壓製，而得到30μm厚的薄膜。對應於以光學顯微鏡觀察所得之薄膜的強化纖維(A)之纖維長度，以25~150倍放大觀察，觀察薄膜內所分散的纖維。測定其長度到1μm單位為止，藉由下式求得數平均纖維長度(Ln)。

數平均纖維長度(Ln)=(ΣLi)/Ntotal

．Li：所測定的纖維長度(i=1、2、3、．．．、n)

．Ntotal：已測定纖維長度的總條數。

(3)成形品中的強化纖維(A)之主配向方向的計測

將於與供拉伸試驗的成形品相同的條件下所成形的成形品，包埋於環氧樹脂中。研磨所包埋的成形品之表面，自表面起至100μm的深度為止，而製作觀察用試驗片。藉由顯微鏡觀察經研磨的成形品之表面，求得主配向方向。於顯微鏡觀察畫面中，以任意的方向作為基準方向D，任意地挑選400條的強化纖維單絲，測定相對於基準方向D所成的角度α(單位：°)。此處α係相對於基準方向D形成2種類(銳角、鈍角)，但測定銳角(-90°≦α≦90°)。再者，前述銳角相對於基準方向D形成在時針方向時，α作為正的角度測定，相反地，前述銳角相對於基準方向D形成在反時針方向時，α作為負的角度測定。接著，求得所測定的強化纖維單絲400條之相對於基準方向D所成的角度α之總和Σα，藉由除以測定條數的400，而計算α的平均值。成形品中配向最強的方向係相對於基準方向D成為前述α的平均值之方向，將此配向最強的方向當作成形品中之強化纖維的主配向方向，作為0°。相對於本測定所求得之0°，將其正交方向當作90°。

(4)成形品的主配向方向、及與主配向方向呈正交的方向之拉伸試驗

由上述(3)所求得的主配向方向(0°方向)、及與主配向方向呈正交的方向(90°方向)之拉伸試驗，係依據ASTM D638，試驗片係使用已加工成Type-I啞鈴試驗片者，使用「Instron(註冊商標)」萬能試驗機(Instron公司製)作為試驗機。本測定中，拉伸強度係在ASTM D638規格的測定中，使用將試驗片顯示拉伸斷裂的斷裂點之荷重除以供試驗後的啞鈴試驗片之平行部的截面積而得之數值。又，所謂的拉伸伸度，係使用貼附於平行部的應變計所測定之斷裂點應變。當凹凸存在於成形品時或成形品小時等試驗片形狀無法符合上述規格之情況，儘可能地自平板形狀的成形品部位，對於符合規格的試驗片大小，維持著形狀，切出等倍率縮小的拉伸試驗片，進行評價。

(5)成形品中的強化纖維(A)之單絲狀分散的條數比例

切出成形品的一部分，將所切出的試驗片包埋於環氧樹脂中，將成形品之表面自表面起研磨至100μm的深度為止，而製作觀察用試驗片。

用光學顯微鏡觀察成形品的觀察用試驗片，任意地選出成為基準的強化纖維單絲(s)，對於與該強化纖維單絲(s)接觸的強化纖維單絲(t)全部，計測二次元交叉角度。在0°至90°的銳角側計測二次元接觸角度，自經計測二次元交叉角度的強化纖維單絲(t)之總數，算出二次元交叉角度為5°以上的強化纖維單絲之比例。重複100次的本計測。

P=n/N×100(單位：%)

．P：強化纖維(A)之單絲狀分散的條數比例(纖維分散率)

．n：二次元交叉角度為5°以上的強化纖維單絲數

．N：經計測二次元交叉角度的強化纖維單絲(t)之總數

(6)強化纖維(A)與基體樹脂(B)的界面剪切強度(IFSS)

關於評價詳細，參考非專利文獻1。自各實施例及比較例所用之強化纖維(A)，取出長度20cm的單絲1條。準備2片的各實施例及比較例所用之樹脂薄膜，將前述取出的單絲以直線狀配置於第1片的樹脂薄膜上。以夾住前述單絲之方式，將另第1片的樹脂薄膜予以重疊配置，在320℃以0.5MPa的壓力加壓壓製3分鐘，製作單絲已埋入樹脂內的樣品。切出所得之樣品，得到單絲已埋沒於中央的厚度0.2mm、寬度10mm、長度70mm之試驗片。與上述同樣地製作10件的試驗片。再者，於IFSS之測定中，以各實施例及比較例所用的強化纖維(A)與基體樹脂(B)之組合，進行樣品之製作，供評價。

對該試驗片，使用通常的拉伸試驗夾具，設定在25mm的試驗長度，以0.5mm/分鐘的應變速度進行拉伸試驗。以透射型顯微鏡測定單絲變尚未發生斷裂時的單絲全部的片斷之長度，藉由將其平均而得到平均斷裂纖維長度L。

IFSS(τ)係藉由下式求得。

τ=(σf．d)/(2．Lc)

Lc=(4/3)．L

．τ：IFSS(界面剪切強度)(單位：MPa)

．L：上述的平均斷裂纖維長度(單位：μm)

．σf：單絲的拉伸強度(單位：MPa)

．d：強化纖維單絲的直徑(單位：μm)。

σf係強化纖維(A)的拉伸強度分布依照韋伯分布，藉由以下之方法求得。即，使用強化纖維(A)的單絲，根據JIS R7606，求得試料長度各自為5mm、25mm、50mm的單絲之拉伸強度。具體地，將強化纖維束予以4等分，自4個束依順序地取樣100條的單絲。此時，自束全體儘可能地均等取樣。所取樣的單絲係使用接著劑固定於多孔紙板上。將固定有單絲的紙板安裝於拉伸試驗機，以1mm/分鐘的應變速度、100的試料數進行拉伸試驗。對於各試料長度，自所得之平均拉伸強度，藉由最小平方法，求得試料長度與平均拉伸強度之關係式，算出試料長度Lc時的平均拉伸強度，將其當作σf。

(7)基體樹脂(B)的拉伸伸度

使用射出成形機(JSW公司J150EII-P)，將實施例及比較例所用的基體樹脂(B)單質進行射出成形，而製作拉伸評價用的試驗片。射出成形係以320℃的料筒溫度、150℃的模具溫度進行。拉伸伸度的測定係根據ASTM D638，使用Type-I啞鈴試驗片，使用「Instron(註冊商標)」萬能試驗機(Instron公司製)作為試驗機。拉伸伸度係使用貼附於平行部的應變計，使用所測定的斷裂點應變當作測定值。

(8)PAS的質量平均分子量

PAS的質量平均分子量係使用凝膠滲透層析術(GPC)，算出聚苯乙烯換算的質量平均分子量(Mw)。以下顯示GPC之測定條件。

裝置：SENSHU科學SSC-7100(管柱名：SENSHU科學GPC3506)

溶析液：1-氯萘、流量：1.0mL/分鐘，管柱溫度：210℃，檢測器溫度：210℃。

(9)藉由拉伸試驗後的斷裂面觀察而得之纖維長度

以拉伸試驗後的斷裂面與試料台呈水平之方式，配置試驗片，使用掃描型電子顯微鏡來觀察表面部分的纖維長度。以直線連結自斷裂面所突出的強化纖維單絲與基體樹脂(B)之接觸末端，在自其中心起至所突出的強化纖維單絲之前端，畫出垂線，將該垂線的長度計測至1μm的單位為止。再者，即使強化纖維單絲被基體樹脂(B)所被覆時，也可同樣地測定。計測纖維長度至合計400條為止，將所計測的長度之合計除以所測定的條數，而求得纖維長度的平均值。

(10)拉伸試驗後的斷裂面中之強化纖維(A)表面上的基體樹脂(B)之附著

以拉伸試驗後的斷裂面與試料台呈水平之方式，配置試驗片，使用掃描型電子顯微鏡來觀察自斷裂面所突出的強化纖維(A)之單絲。觀察合計400條的強化纖維(A)之單絲，計測在表面的至少一部分上附著有塊狀的基體樹脂(B)之強化纖維(A)的單絲之數。自下式求得在表面的至少一部分上附著有塊狀的基體樹脂(B)之強化纖維(A)的比例，用以下的4個等級來評價，將尚可以上當作合格。

Q=w/M×100(單位：%)

．Q：在表面的至少一部分上附著有塊狀的基體樹脂 (B)之強化纖維(A)的比例

．M：確認有基體樹脂(B)的附著之強化纖維(A)的單絲之總數

優異：Q為70%以上，基體樹脂(B)對強化纖維(A)的接著力特別優異。

良好：Q為40%以上且小於70%，基體樹脂(B)對強化纖維(A)的接著力優異。

尚可：Q為10%以上且小於40%，基體樹脂(B)接著於強化纖維(A)。

差：Q小於10%，基體樹脂(B)不接著於強化纖維(A)。

其次，說明實施例及比較例所用的材料。

<強化纖維(A)>

(CF-1)藉由使用以聚丙烯腈作為主成分的共聚物，進行紡絲、焙燒處理及表面氧化處理，而得到總單絲數1.2萬條的連續碳纖維股線。此碳纖維的特性係如以下所示。

拉伸強度：4900MPa

拉伸彈性模數：240GPa

拉伸伸度：2%

比重：1.8

單絲直徑：7μm。

(CF-2)使用瀝青系碳纖維、三菱樹脂股份有限公司製「Dialead(註冊商標)」K223Y1。此碳纖維的特性係如以下所示。

拉伸強度：1000MPa

拉伸彈性模數：50GPa

拉伸伸度：1.8%

比重：1.5

單絲直徑：13μm。

(GF-1)E-Glass製，總單絲數1600條的連續玻璃纖維股線，此玻璃纖維的特性係如以下所示。

拉伸強度：3400MPa

拉伸彈性模數：72GPa

拉伸伸度：3%

比重：2.6

單絲直徑：13μm。

<表面處理劑>

(SZ-1)雙酚A二環氧丙基醚(SIGMA-ALDRICH公司製)

質量平均分子量：340

每1分子的環氧基數：2

將質量平均分子量除以每1分子的羧基、胺基、羥基及環氧基之總數而得之值：170。

(SZ-2)甘油三環氧丙基醚(和光純藥工業公司製)

質量平均分子量：260

每1分子的環氧基數：3

將質量平均分子量除以每1分子的羧基、胺基、羥基及環氧基之總數而得之值：87。

(SZ-3)(3-環氧丙氧基丙基)三乙氧基矽烷(SIGMA-ALDRICH公司製)

質量平均分子量：278

每1分子的環氧基數：1

將質量平均分子量除以每1分子的羧基、胺基、羥基及環氧基之總數而得之值：278。

<基體樹脂(B)的成分>

(PPS-1)苯基末端品的聚苯硫醚

熔點：285℃

質量平均分子量：4.5萬

拉伸伸度：2.0%

揮發性成分量：0.6%。

(PPS-2)酸末端品的聚苯硫醚

熔點：285℃

質量平均分子量：5萬

拉伸伸度：2.5%

揮發性成分量：0.7%。

(PPS-3)酸末端品的聚苯硫醚

熔點：285℃

質量平均分子量：5.5萬

拉伸伸度：3.3%

揮發性成分量：0.7%。

(PPS-4)酸末端品的聚苯硫醚

熔點：285℃

質量平均分子量：6萬

拉伸伸度：4.5%

揮發性成分量：0.7%。

(PPS-5)酸末端品的聚苯硫醚

熔點：285℃

質量平均分子量：9萬

拉伸伸度：11%

揮發性成分量：0.8%。

(PPS-6)酸末端品的聚苯硫醚

熔點：285℃

質量平均分子量：3萬

拉伸伸度：0.8%

揮發性成分量：0.5%。

(PPS-7)酸末端品的聚苯硫醚

熔點：285℃

質量平均分子量：4萬

拉伸伸度：1.3%

揮發性成分量：0.5%。

(Epoxy-1)甘油三環氧丙基醚(和光純藥工業公司製)

質量平均分子量：260

每1分子的環氧基數：3

(CDI-1)脂肪族聚碳化二亞胺(「Carbodilite(註冊商標)」HMV-8CA(日清紡化學公司製))

碳化二亞胺基當量：278

質量平均分子量：3,000。

(參考例1)

連續地牽引由強化纖維(A)所成的強化纖維束，將其浸漬於含有2質量%的表面處理劑之水系表面處理劑母液中，接著在230℃加熱乾燥，而得到附著有表面處理劑的強化纖維(A)。將強化纖維(A)當作CF-1，於表面處理劑使用SZ-1，將所得之附著有表面處理劑的強化纖維(A)當作CF-3。於CF-3中，乾燥後的SZ-1之附著量係相對於CF-1的100質量份而言為1質量份。

(參考例2)

除了將表面處理劑自SZ-1換成SZ-2以外，與參考例1同樣地得到附著有表面處理劑的強化纖維(A)。將所得之附著有表面處理劑的強化纖維(A)當作CF-4。於CF-4中，乾燥後的SZ-2之附著量係相對於CF-1的100質量份而言為1質量份。

(參考例3)

除了將表面處理劑自SZ-1換成SZ-3以外，與參考例1同樣地得到附著有表面處理劑的強化纖維(A)。將所得之附著有表面處理劑的強化纖維(A)當作CF-5。於CF-5中，乾燥後的SZ-3之附著量係相對於CF-1的100質量份而言為1質量份。

(參考例4)

將CDI-1浸漬於80℃的熱水中5日，得到已將碳化二亞胺基改性成脲基之化合物，將此當作Urea-1。再者，所謂已將碳化二亞胺基改性成脲基者，就是藉由IR光譜測定，確認碳化二亞胺基之吸收峰(2119cm^-1)消失。

(實施例1)

使用CF-1作為強化纖維(A)，使用PPS-2作為基體樹脂(B)，藉由以下的程序，製作成形材料，其次藉由射出成形而得到成形品。

將CF-1切斷成6mm的長度而成為短切股線。對於此，使用雙軸擠壓機(JSW公司TEX-30α，(螺桿長度)/(螺桿直徑)=31.5)，將PPS-2予以主饋入(main feed)，將前述短切股線予以側饋入(side feed)，進行各成分的熔融混煉。熔融混煉係以290℃的料筒溫度、150rpm的螺桿旋轉數、10kg/小時的吐出量進行，邊牽引吐出物邊在水冷浴中冷卻而成為弦線(gut)，將前述弦線切斷成5mm的長度而形成顆粒。配合量係以CF-1成為20質量%、PPS-2成為80質量%之方式調整。

使用射出成形機(JSW公司J150EII-P)，進行前述顆粒的射出成形，而製作成形品。射出成形係以320℃的料筒溫度、150℃的模具溫度進行。

自所得之成形品，準備試驗片，在150℃退火處理2小時後，空氣冷卻，供試驗。表1中記載評價結果。

再者，使用射出成形機(JSW公司J150EII-P)，進行PPS-2的射出成形，而製作拉伸評價用的試驗片。射出成形係以320℃的料筒溫度、150℃的模具溫度進行。所得之試驗片係在150℃退火處理2小時後，空氣冷卻，供拉伸試驗。表1中記載由此所得之基體樹脂(B)的拉伸伸度。

(實施例2)

除了使作為強化纖維(A)的CF-1成為30質量%，使作為基體樹脂(B)的PPS-2成為70質量%之配合量以外，藉由與實施例1同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表1中記載評價結果。

(實施例3)

除了使作為強化纖維(A)的CF-1成為40質量%，使作為基體樹脂(B)的PPS-2成為60質量%之配合量以外，藉由與實施例1同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表1中記載評價結果。

(實施例4)

除了使作為強化纖維(A)的CF-1成為30質量%，使作為基體樹脂(B)之代替PPS-2的PPS-3成為70質量%之配合量以外，藉由與實施例1同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表1中記載評價結果。

(實施例5)

除了使作為強化纖維(A)的CF-1成為30質量%，使作為基體樹脂(B)之代替PPS-2的PPS-4成為70質量%之配合量以外，藉由與實施例1同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表1中記載評價結果。

(實施例6)

使用CF-1作為強化纖維(A)，使用PPS-3及Epoxy-1作為基體樹脂(B)，藉由以下的程序製作成形材料，其次藉由射出成形而得到成形品。

將CF-1切斷成6mm的長度而成為短切股線。對於此，使用雙軸擠壓機(JSW公司TEX-30α，(螺桿長度)/(螺桿直徑)=31.5)，基體樹脂(B)的原料係由PPS-3與Epoxy-1所構成，將相對於PPS-3為95質量%，Epoxy-1為5質量%之配合量所乾式摻合的混合物予以主饋入，更且將前述短切股線予以側饋入，進行各成分的熔融混煉。熔融混煉係以290℃的料筒溫度、150rpm的螺桿旋轉數、10kg/小時的吐出量進行，邊牽引吐出物邊在水冷浴中冷卻而成為弦線，將前述弦線切斷成5mm的長度而形成顆粒。配合量係以CF-1成為30質量%、由PPS-3與Epoxy-1所成的基體樹脂(B)成為70質量%之方式調整。

自所得之成形品來準備試驗片，在150℃退火處理2小時後，空氣冷卻，供試驗。表1中記載評價結果。

再者，僅將前述基體樹脂(B)之原料主饋入至雙軸擠壓機(JSW公司TEX-30α，(螺桿長度)/(螺桿直徑)=31.5)，進行熔融混煉。熔融混煉係以290℃的料筒溫度、150rpm的螺桿旋轉數、10kg/小時的吐出量進行，邊牽引吐出物邊在水冷浴中冷卻而成為弦線，將前述弦線切斷成5mm的長度而得到由基體樹脂(B)所成的樹脂顆粒。

射出成形機(JSW公司J150EII-P)，進行前述樹脂顆粒的射出成形，而製作拉伸評價用的試驗片。射出成形係以320℃的料筒溫度、150℃的模具溫度進行。所得之試驗片係在150℃退火處理2小時後，空氣冷卻，供拉伸試驗。表1中記載由此所得之基體樹脂(B)的拉伸伸度。

(實施例7)

除了將乾式摻合於基體樹脂(B)的PPS-3中的成分，自Epoxy-1換成CDI-1以外，藉由與實施例6同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表1中記載評價結果。

(實施例8)

除了將乾式摻合於基體樹脂(B)的PPS-3中的成分，自Epoxy-1換成CDI-1，調整其配合量以使得相對於PPS-3為99.5質量%，CDI-1為0.5質量%以外，藉由與實施例6同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表1中記載評價結果。

(實施例9)

除了作為強化纖維(A)，使用GF-1代替CF-1以外，藉由與實施例8同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表1中記載評價結果。

(實施例10)

除了將乾式摻合於基體樹脂(B)的PPS-3中的成分，自Epoxy-1換成Urea-1，調整其配合量以使得相對於PPS-3為99.5質量%，Urea-1為0.5質量%以外，藉由與實施例6同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表1中記載評價結果。

(實施例11)

除了於射出成形中，將背壓降低至實施例1的50%而成形以外，藉由與實施例1同樣之方法，作成試驗片，供試驗。表1中記載評價結果。

(比較例1)

除了作為強化纖維(A)，使用CF-2代替CF-1以外，藉由與實施例1同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表2中記載評價結果。

(比較例2)

除了作為強化纖維(A)，使用CF-2代替CF-1以外，使其配合量成為30質量%，將基體樹脂(B)的PPS-2變更為70質量%的配合量以外，藉由與實施例1同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表2中記載評價結果。

(比較例3)

除了將強化纖維(A)的CF-1之配合量自20質量%變更為30質量%，將基體樹脂(B)之PPS-2變更為PPS-1，將其配合量自80質量%變更為70質量%以外，藉由與實施例1同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表2中記載評價結果。

(比較例4)

除了使用CF-1作為強化纖維(A)，將其配合量自20質量%變更為30質量%，將基體樹脂(B)之PPS-2變更為PPS-5，將其配合量自80質量%變更為70質量%以外，藉由與實施例1同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表2中記載評價結果。

(比較例5)

除了使用CF-1作為強化纖維(A)，相對於基體樹脂(B)為60質量%，以CF-1的配合量成為40質量%之方式變更，將基體樹脂(B)自PPS-2變更為PPS-3與Epoxy-1之混合物，相對於PPS-3為95質量%，將Epoxy-1變更為5質量%的配合量以外，藉由與實施例1同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表2中記載評價結果。

(比較例6)

除了使用CF-1作為強化纖維(A)，相對於基體樹脂(B)為60質量%，以CF-1的配合量成為40質量%之方式變更，將基體樹脂(B)變更為PPS-3與CDI-1之混合物，相對於PPS-3為95質量%，將CDI-1變更為5質量%的配合量以外，藉由與實施例6同樣之方法，製作試驗片，供試驗。表2中記載評價結果。

藉由實施例1~11與比較例1~6之比較，可清楚得知以下者。

經設定成確保強化纖維(A)的股線強度、且選擇基體樹脂(B)的伸度、更且使強化纖維(A)與基體樹脂(B)之IFSS成為充分者、而且使成形品中的數平均纖維長度成為特定之範圍內的實施例1~11，係展現高如240MPa以上之朝主配向方向之拉伸強度。再者，於基體樹脂(B)中混合有具特定官能基的化合物或具特定構造的化合物之實施例6~10，與實施例1~5比較下，其係拉伸強度更優異的成形品。

關於比較例1及2，強化纖維的股線強度係不足，更且由於強化纖維(A)與基體樹脂(B)之IFSS低，所得之成形品係拉伸強度差。

關於比較例3，由於強化纖維(A)與基體樹脂(B)之IFSS低，所得之成形品係拉伸強度差。

關於比較例4，基體樹脂(B)的質量平均分子量係大，成形品中之強化纖維(A)的數平均纖維長度短。再者，由於強化纖維(A)與基體樹脂(B)之IFSS低，所得之成形品係拉伸強度差。

關於比較例5、6，成形品中之強化纖維(A)的數平均纖維長度係比0.4mm還短，因此即使強化纖維(A)與基體樹脂(B)之IFSS為20以上，所得之成形品也拉伸強度差。

(實施例12)

使用CF-1作為強化纖維(A)，使用PPS-6與CDI-1作為基體樹脂(B)，藉由以下的程序製作成形材料，其次藉由射出成形而得到成形品。

以相對於PPS-6為95質量%，CDI-1成為5質量%之方式，乾式摻合PPS-6與CDI-1，主饋入至雙軸擠壓機(JSW公司TEX-30α，(螺桿長度)/(螺桿直徑)=31.5)中，進行熔融混煉。熔融混煉係以290℃的料筒溫度、150rpm的螺桿旋轉數、10kg/小時的吐出量進行，邊牽引吐出物邊在水冷浴中冷卻而成為弦線，將前述弦線切斷成5mm的長度而得到由基體樹脂(B)所成之樹脂顆粒。

使用射出成形機(JSW公司J150EII-P)，進行前述樹脂顆粒的射出成形，而製作拉伸評價用的試驗片。射出成形係以320℃的料筒溫度、150℃的模具溫度進行。所得之試驗片係在150℃退火處理2小時後，空氣冷卻，供拉伸試驗。表3中記載由此所得之基體樹脂(B)的拉伸伸度。

於320℃藉由在單軸擠壓機中熔融混煉前述樹脂顆粒，而形成熔融狀態的基體樹脂(B)，將此供給至安裝在擠壓機之前端的含浸槽。再者，作為由強化纖維(A)所成之強化纖維束，連續地牽引CF-1，使通過前述含浸槽內，而得到強化纖維束的每單位長度中含浸有一定量的基體樹脂(B)之含浸股線。於水冷浴中冷卻前述含浸股線而成為弦線，將前述弦線切斷成7mm的長度，而形成含強化纖維的顆粒。配合量係以強化纖維(A)成為20質量%、基體樹脂(B)成為80質量%之方式調整。由經此所得之含強化纖維的顆粒，測定成形材料的數平均纖維長度，記載於表3中。

使用射出成形機(JSW公司J150EII-P)，進行前述含強化纖維的顆粒之射出成形，而製作成形品。射出成形係以320℃的料筒溫度、150℃的模具溫度進行。

自所得之成形品來準備試驗片，在150℃退火處理2小時後，空氣冷卻，供試驗。表3中記載評價結果。

(比較例7)

除了作為基體樹脂(B)，將用於乾式摻合的化合物自CDI-1變更為Epoxy-1以外，藉由與實施例12同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表3中記載評價結果。

(比較例8)

除了作為基體樹脂(B)，沒有用於乾式摻合的化合物，僅使PPS-6成為基體樹脂(B)以外，藉由與實施例12同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表3中記載評價結果。

(實施例13)

除了作為基體樹脂(B)，將用於乾式摻合的PAS自PPS-6變更為PPS-7以外，藉由與實施例12同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表3中記載評價結果。

(比較例9)

除了作為基體樹脂(B)，將用於乾式摻合的化合物自 CDI-1變更為Epoxy-1以外，藉由與實施例13同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表3中記載評價結果。

(比較例10)

除了作為基體樹脂(B)，沒有用於乾式摻合的化合物，僅使PPS-7成為基體樹脂(B)以外，藉由與實施例13同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表3中記載評價結果。

(實施例14)

除了作為基體樹脂(B)，將用於乾式摻合的PAS自PPS-6變更為PPS-4以外，藉由與實施例12同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表3中記載評價結果。

(實施例15)

除了作為基體樹脂(B)，將用於乾式摻合的化合物自CDI-1變更為Epoxy-1以外，藉由與實施例14同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表3中記載評價結果。

(比較例11)

除了作為基體樹脂(B)，沒有用於乾式摻合的化合物，僅使PPS-4成為基體樹脂(B)以外，藉由與實施例14同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表3中記載評價結果。

(比較例12)

除了作為基體樹脂(B)，將用於乾式摻合的PAS自 PPS-6變更為PPS-5以外，藉由與實施例12同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表3中記載評價結果。

(比較例13)

除了作為基體樹脂(B)，將用於乾式摻合的化合物自CDI-1變更為Epoxy-1以外，藉由與比較例12同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表3中記載評價結果。

(比較例14)

除了作為基體樹脂(B)，沒有用於乾式摻合的化合物，僅使PPS-5成為基體樹脂(B)以外，藉由與比較例12同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表3中記載評價結果。

由表3中記載的實施例及比較例，可清楚得知以下者。

由實施例12中記載的成形品與比較例7及8中記載的成形品之比較，可清楚得知CDI-1之添加係使PPS-6的拉伸伸度之增加與IFSS之升高並存，因此可得到拉伸強度優異的成形品。

由實施例13中記載的成形品與比較例9及10中記載的成形品之比較，可清楚得知CDI-1之添加係使PPS-7的拉伸伸度之增加與IFSS之升高並存，因此可得到拉伸強度優異的成形品。

由實施例14及15中記載的成形品與比較例11中記載的成形品之比較，可清楚得知CDI-1之添加雖然使PPS-4的拉伸伸度減少，但使IFSS升高。再者，可清楚得知藉由成為強化纖維(A)的數平均纖維長度為0.4mm以上之成形品，可得到拉伸強度優異的成形品。

由比較例12~14中記載的成形品之比較，可清楚得知CDI-1之添加雖然使PPS-5的拉伸伸度減少，但使IFSS升高。再者，可清楚得知於強化纖維(A)的數平均纖維長度為小於0.4mm的成形品中，無法得到拉伸強度優異的成形品。

由實施例12~14與比較例12中記載的成形品之比較，可清楚得知用於基體樹脂(B)的PAS之質量平均分子量愈小，所得之成形品中的數平均纖維長度愈增加，可得到拉伸強度優異的成形品。

(實施例16)

除了仍然使用CF-1作為強化纖維(A)，將其配合量自20質量%變更為30質量%，將基體樹脂(B)的配合量自80質量%變更為70質量%以外，藉由與實施例12同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表4中記載評價結果。

(比較例15)

除了作為基體樹脂(B)，沒有用於乾式摻合的化合物，僅使PPS-6成為基體樹脂(B)以外，藉由與實施例6同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表4中記載評價結果。

(比較例16)

除了仍然使用CF-1作為強化纖維(A)，將其配合量自20質量%變更為50質量%，將基體樹脂(B)的配合量自80質量%變更為50質量%以外，藉由與實施例12同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表4中記載評價結果。

(比較例17)

除了作為基體樹脂(B)，沒有用於乾式摻合的化合物，僅使PPS-6成為基體樹脂(B)以外，藉由與比較例16同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表4中記載評價結果。

(實施例17)

除了將強化纖維(A)自CF-1變更為CF-3以外，藉由與實施例12同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表4中記載評價結果。

(實施例18)

除了將強化纖維(A)自CF-1變更為CF-4以外，藉由與實施例12同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表4中記載評價結果。

(實施例19)

除了將強化纖維(A)自CF-1變更為CF-5以外，藉由與實施例12同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表4中記載評價結果。

(實施例20)

除了將強化纖維(A)自CF-1變更為GF-1以外，藉由與實施例16同樣之方法，製作成形材料，更且自使用該成形材料的成形品來準備試驗片，供各種試驗。表4中記載評價結果。

由表3及表4中記載之實施例及比較例，可清楚得知以下者。

由實施例12及16與比較例7及15~17中記載的成形品之比較，可清楚得知若強化纖維(A)的配合量為10~40質量%之範圍外，則所得之成形品中的強化纖維(A)之纖維長度短，成形品之強度差。

由實施例12及17~19之比較，可清楚得知藉由使強化纖維(A)成為經SZ-2所表面處理的CF-1，IFSS會升高，藉此可得到拉伸強度優異的成形品。

由實施例16與實施例20之比較，可清楚得知若強化纖維(A)的股線強度與IFSS降低，則所得之成形品的強度係大幅降低。

[產業上之可利用性]

依照本發明之成形品，展現優異的拉伸強度。又，此成形品由於其出色的高拉伸強度，可適用於汽車內外裝、電氣．電子機器殼體、土木建築領域之補強材、運動用品等的寬廣用途。本發明之成形材料係可適用於生產性良好地製造該成形品。

8‧‧‧成為基準的強化纖維單絲(s)

9、10、11‧‧‧與強化纖維單絲(s)不交叉的強化纖維單絲(t)

12、13‧‧‧與強化纖維單絲(s)交叉的強化纖維單絲(t)

14‧‧‧二次元交叉角度

Claims

一種成形品，其係含有10~40質量%的強化纖維(A)、60~90質量%的以聚芳硫醚作為主成分的基體樹脂(B)所成之成形品，滿足以下的(I)~(IV)之條件，且在成形品中的強化纖維(A)之朝主配向方向的拉伸強度為240MPa以上；(I)強化纖維(A)的股線拉伸強度為1.5~5.5GPa(II)成形品中之強化纖維(A)的數平均纖維長度為0.4~10mm(III)基體樹脂(B)的拉伸伸度為1.5~10%(IV)強化纖維(A)與基體樹脂(B)的界面剪切強度為20MPa以上。
如請求項1之成形品，其中在該成形品中的強化纖維之朝主配向方向的拉伸強度為280MPa以上。
如請求項1之成形品，其中在該成形品中的強化纖維之朝主配向方向的拉伸強度為300MPa以上。
如請求項1至3中任一項之成形品，其中在與該成形品中的強化纖維之主配向方向呈正交的方向之拉伸強度為150MPa以上。
如請求項1至4中任一項之成形品，其中基體樹脂(B)係由聚芳硫醚與碳化二亞胺化合物所得之碳化二亞胺改性聚芳硫醚，以基體樹脂(B)作為100質量%時，碳化二亞胺化合物之含量為0.1~10質量%。
如請求項1至5中任一項之成形品，其中自該成形品的拉伸斷裂後之斷裂截面觀察到的強化纖維(A)之長度的平均值為0.2mm以下。
如請求項1至6中任一項之成形品，其中於自該成形品的拉伸斷裂後之截面觀察到的強化纖維(A)之表面上，附著有基體樹脂(B)。
如請求項1至7中任一項之成形品，其中基體樹脂(B)的拉伸伸度為2.5~10%。
如請求項1至8中任一項之成形品，其中於該成形品中，強化纖維(A)之單絲狀分散的纖維之條數比例(纖維分散率P)為90~100%。
如請求項1至9中任一項之成形品，其係含有20~40質量%的強化纖維(A)與60~80質量的基體樹脂(B)所成。
如請求項1至10中任一項之成形品，其中強化纖維(A)係股線拉伸強度4~5GPa的碳纖維。
如請求項1至11中任一項之成形品，其中強化纖維(A)係經在1分子中具有3個以上的選自由羧基、胺基、羥基及環氧基所組成之群組的至少1種官能基之化合物所表面處理之碳纖維。
如請求項1至12中任一項之成形品，其中該基體樹脂(B)的主成分之聚芳硫醚的質量平均分子量為10,000~40,000。
如請求項1至13中任一項之成形品，其中該成形品係藉由射出成形所得者。
一種成形材料，其係用於得到如請求項1至14中任一項之成形品。
如請求項15之成形材料，其中強化纖維(A)之數平均纖維長度為4~10mm。