TW202128885A - 纖維強化熱可塑性樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

本發明之纖維強化熱可塑性樹脂成形品包含熱可塑性樹脂[A]及碳纖維[B]，且相對於熱可塑性樹脂[A]、碳纖維[B]之合計100重量份，包含熱可塑性樹脂[A]50～95重量份、碳纖維[B]5～50重量份，成形品之彎曲彈性模數為30 GPa以上，上述熱可塑性樹脂[A]與上述碳纖維[B]之界面剪切強度為15 MPa以上，且藉由下述式(1)算出之成形品之對數衰減率未滿3。本發明提供一種藉由具有優異之振動持續性而具有優異之音響特性之熱可塑性樹脂成形品。 對數衰減率δ＝(1/n)×ln(α₍₁₎ /α_{(1 ＋ n)} )        式(1)

Description

纖維強化熱可塑性樹脂成形品

本發明係關於一種包含熱可塑性樹脂及碳纖維之纖維強化性熱可塑性樹脂成形品、及可表現出優異之振動持續性之纖維強化熱可塑性樹脂成形品。

包含強化纖維與熱可塑性樹脂之成形品由於重量輕且具有優異之力學特性，故而廣泛用於以電氣．電子零件用途、汽車用途為代表之用途、以及運動用品用途、航空航天用途及一般產業用途等。該等成形品所使用之強化纖維會根據其用途不同而以各種形態強化成形品。作為該等強化纖維，使用有鋁纖維或不鏽鋼纖維等金屬纖維；芳香族聚醯胺纖維或PBO(聚對伸苯基苯并㗁唑)纖維等有機纖維；碳化矽纖維等無機纖維或碳纖維等。就比強度、比剛性及輕量性之平衡性之觀點而言，碳纖維較為適宜，尤其是可適宜使用聚丙烯腈(PAN)系碳纖維。

由於碳纖維具有優異之比強度、比剛性，故經碳纖維強化之成形品具有優異之機械特性，因此正研究將上述碳纖維作為金屬材料之替代材料。

作為提高纖維強化熱可塑性樹脂成形品之機械特性之技術，提出有調配碳纖維與聚芳硫醚樹脂而成之成形品(例如，參照專利文獻1及2)或以提高成形品之彈性模數為目的而增加了碳纖維含量之纖維強化樹脂組成物(例如，專利文獻3)。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：國際公開第2015-064482號 專利文獻2：日本專利第6221924號 專利文獻3：國際公開第2013-080820號

(發明所欲解決之問題)

然而，碳纖維強化樹脂成形品與金屬材料相比，振動衰減性較高，因此用於例如音響機器等時，會導致聲音或振動之能量於材料內部損失。藉此，藉由使用該成形品所獲得之音響特性存在聲壓不足、迴響聲減少、以及低音及高音之音質不足等問題，音響特性並不滿足金屬材料之替代材料。

專利文獻1～3中所揭示之技術之目的在於提高機械特性，藉由該等技術所獲得之成形品之振動持續性及音響特性並不充分。

本發明鑒於習知技術所存在之課題，目的在於提供一種具有優異之振動持續性及音響特性之纖維強化熱可塑性樹脂成形品。 (解決問題之技術手段)

為了解決上述課題，本發明包含以下構成。

一種纖維強化熱可塑性樹脂成形品，其係包含熱可塑性樹脂[A]及碳纖維[B]者，其相對於熱可塑性樹脂[A]、碳纖維[B]之合計100重量份，包含熱可塑性樹脂[A]50～95重量份、碳纖維[B]5～50重量份，成形品之彎曲彈性模數為30 GPa以上，上述熱可塑性樹脂[A]與上述碳纖維[B]之界面剪切強度為15 MPa以上，且下述式(1)所表示之上述成形品之對數衰減率未滿3： 對數衰減率δ＝(1/n)×ln(α₍₁₎ /α_{(1 ＋ n)} )        式(1) 其中， δ：對數衰減率 n：週期(n＝100) α₍₁₎ ：最大振幅值 α_{(1 ＋ n)} ：自具有最大振幅值之週期開始數第n個週期之振幅值。 (對照先前技術之功效)

關於本發明之纖維強化熱可塑性樹脂成形品，成形品之振動持續性優異，又，成形品之音響特性顯著地提高。本發明之纖維強化熱可塑性樹脂成形品對音響機器、電氣電子設備、辦公自動化(OA，Office Automation)設備、家電設備、汽車零件、內部構件、運動零件、及殼體等各種零件、構件極其有用。

本發明之纖維強化熱可塑性樹脂成形品(以下有時記載為「成形品」)中之碳纖維[B]之調配量，相對於熱可塑性樹脂[A]、碳纖維[B]之合計100重量份為5重量份以上50重量份以下。若碳纖維[B]之含量未滿5重量份，則成形品之力學特性、尤其是彈性模數會降低。碳纖維[B]之含量較佳為20重量份以上，更佳為30重量份以上，進而較佳為40重量份以上。又，若碳纖維[B]之含量超過50重量份，則成形品中之碳纖維[B]之分散性降低，大多情況下會導致成形品之力學特性、尤其是彈性模數降低。碳纖維[B]之含量較佳為45重量份以下。熱可塑性樹脂[A]之調配量，相對於熱可塑性樹脂[A]、碳纖維[B]之合計100重量份為50重量份以上95重量份以下。熱可塑性樹脂[A]之含量較佳為55重量份以上。又，熱可塑性樹脂[A]之調配量較佳為80重量份以下，更佳為70重量份以下，進而較佳為60重量份以下。

本發明之成形品之彎曲彈性模數為30 GPa以上。於對成形品施加聲音或振動時，因被施加之能量而使成形品發生振動，於成形品之彈性模數為30 GPa以上之情形時，成形品不易變形，故伴隨變形之能量損失較少，因此，認為成形品之振動持續性得到提高。於成形品之彎曲彈性模數未滿30 GPa之情形時，變形所導致之能量損失增加，振動持續性較差。彈性模數較佳為35 GPa以上，更佳為40 GPa以上，進而較佳為45 GPa以上。另一方面，就成形品之加工性之觀點而言，成形品之彎曲彈性模數較佳為70 GPa以下。成形品之彎曲彈性模數較佳為65 GPa以下，更佳為60 GPa以下。為了使成形品之彎曲彈性模數處於此種範圍，較佳為將成形品中之碳纖維[B]之調配量調整為上述範圍。又，較佳為使所使用之碳纖維[B]之拉伸彈性模數為200 GPa以上。

成形品之彎曲彈性模數可藉由如下方式求出：使用射出成形機，由具有與欲測定之成形品相同之組成之成形材料成形ISO型啞鈴試驗片模具，依據ISO 178：2010, Amd. 1：2013，使用三點彎曲試驗治具(壓頭半徑5 mm)將支點距離設定為64 mm，於試驗速度2 mm/分鐘之試驗條件下測定該試驗片。作為此處使用之試驗機，使用市售之一般製品即可。例如，亦可使用「Instron」(註冊商標)萬能試驗機5566型(Instron公司製造)作為試驗機。

又，於本發明之成形品中，熱可塑性樹脂[A]與碳纖維[B]之界面剪切強度為15 MPa以上。界面剪切強度較佳為17 MPa以上，更佳為20 MPa以上。另一方面，界面剪切強度較佳為50 MPa以下。於界面剪切強度超過50 MPa之情形時，射出成形時容易引起纖維折損，因此，有成形品之機械特性降低之傾向。

施加至成形品之聲音或振動之能量通過成形品之內部而傳播，因於彈性模數較低之部位、例如熱可塑性樹脂[A]與碳纖維[B]之間隙等產生能量損失而衰減。此時，於包含彈性模數較高之碳纖維[B]、且熱可塑性樹脂[A]與碳纖維[B]牢固地接黏之情形時，所施加之能量可經由彈性模數較高之碳纖維[B]而傳播，因此，無能量損失，可高效率地於熱可塑性樹脂成形品內部傳播。因此認為，可提高成形品之振動持續性，可提高成形品之音響特性。於界面剪切強度未滿15 MPa之情形時，施加至成形品之能量於熱可塑性樹脂成形品[A]與碳纖維[B]之間隙產生能量損失，振動持續性較差，因此欠佳。

此處，熱可塑性樹脂[A]與碳纖維[B]之界面剪切強度之測定可藉由以下方法進行。使用與構成成形品之熱可塑性樹脂及碳纖維相同之熱可塑性樹脂[A]及碳纖維[B]，以此為模型求出兩者間之界面剪切強度。使碳纖維[B]之碳纖維單紗自於加熱器上經加熱之熱可塑性樹脂[A]之上部下降，以使纖維成為直線之方式將碳纖維之一端嵌入樹脂中。此時，將直線方向之纖維嵌入深度設為H。嵌入深度較佳為100～3000 μm。加熱溫度係設為與獲得成形品時之成形溫度相同。將嵌入有碳纖維單紗之樹脂冷卻至常溫後，將碳纖維單紗之未嵌入樹脂中之一端固定於拉抽試驗機，於纖維之直線方向且拉抽纖維之方向上以0.1～100 μm/秒之速度拉抽碳纖維單紗，求出此時之最大負重F。

基於以下式(2)，將最大負重F(N)除以嵌入深度H(μm)及纖維周長(π・df(μm))之積，藉此可求出界面剪切強度τ(MPa)。

τ＝F/(π・df・H)×10^-6 式(2) 此處，π表示圓周率，df表示纖維直徑。關於纖維直徑df，可藉由光學顯微鏡(200～1000倍)觀察拉抽測定前之纖維，使用隨機選擇出之3點以上之纖維直徑之平均值而算出。作為使界面剪切強度成為上述範圍之方法，例如可列舉：調整附著於碳纖維[B]表面之表面處理劑之量或種類；或於熱可塑性樹脂[A]中添加與碳纖維[B]親和性較高之化合物之方法。作為碳纖維[B]之表面處理劑(所謂上漿劑)，可使用下述者。

進而，關於本發明之成形品，下述式(1)所表示之對數衰減率未滿3。再者，對數衰減率係指於自由衰減振動波形中取跨越n個週期之振幅比之自然對數所求出的數值，上述自由衰減振動波形係對成形品內部施加聲音之能量時所獲得。於本發明中，使用求出對數衰減率之下述式(1)，求出自具有最大振幅值之週期開始數第100個週期之振幅值相對於最大振幅值的對數衰減率，將該數值定義為本發明之對數衰減率。

關於成形品之對數衰減率，使用射出成形機，由具有與欲測定之成形品相同組成之成形材料成形為12.7 mm×170 mm×1 mmt之試驗片，依據JIS G0602：1993「制振鋼板之振動衰減特性試驗法」，藉由單端固定打擊法對該試驗片實施試驗，而獲得以橫軸為時間、以縱軸為位移之自由振動波形。其後，根據所獲得之自由振動波形，使用下述式(1)算出對數衰減率，將週期n設為第100個週期，可算出對數衰減率。作為此處使用之試驗機，使用市售之一般製品即可。 對數衰減率δ＝(1/n)×ln(α₍₁₎ /α_{(1 ＋ n)} )        式(1) δ：對數衰減率 n：週期(n＝100) α₍₁₎ ：最大振幅值 α_{(1 ＋ n)} ：自具有最大振幅值之週期開始數第n個週期之振幅值。

藉由使對數衰減率未滿3，可抑制成形品之振動衰減性，可產生使施加至成形品之能量更不易損失之狀況，因此音響特性提高。例如，對成形品施加聲音時，成形品之內部之聲音或振動之能量損失較小，自成形品發出之聲音可更長地迴響，可展現更接近金屬材料之音響。於對數衰減率大於3之情形時，成形品之振動衰減性變高，成形品內部之聲音或振動之能量損失變高，音響特性較差。對數衰減率較佳為未滿2.5，更佳為未滿2。另一方面，於對數衰減率為0之情形時，理論上成形品會繼續振動，即，成形品內之聲音不會衰減，因此欠佳。對數衰減率較佳為0.1以上，更佳為0.3以上，進而較佳為0.5以上。

為了將對數衰減率控制在上述範圍內，重要的是，使成形品之彎曲彈性模數及熱可塑性樹脂[A]與碳纖維[B]之界面剪切強度處於上述範圍內。藉由提高成形品之彎曲彈性模數及熱可塑性樹脂[A]與碳纖維[B]之界面剪切強度，可減少施加至成形品之聲音或振動之能量損失，從而可縮小對數衰減率。

又，於本發明之成形品中，存在於成形品內部之碳纖維[B]之重量平均纖維長[L_w ]較佳為大於0.5且為10 mm以下。如上所述，於對成形品施加聲音或振動之能量時，熱可塑性樹脂[A]與碳纖維[B]具有充分之界面剪切強度之情形時，通過成形品內部之能量經由碳纖維[B]而傳播。此時，殘存於成形品內部之碳纖維[B]越長，則可使能量經由碳纖維[B]之距離越長，因此，可抑制能量損失。因此認為，由於施加至成形品之能量可通過損失更少之部位，故可縮小對數衰減率，成形品之振動持續性得到提高。

於本發明之成形品中，於碳纖維[B]之重量平均纖維長[L_w ]未滿0.5 mm之情形時，成形品中之碳纖維[B]之能量傳播距離變小，因此振動持續性降低。又，藉由包含碳纖維[B]所得之機械特性之提高效果變小，因此音響特性降低。於L_w 大於0.5 mm之情形時，可抑制成形品之振動持續性降低。L_w 較佳為0.6 mm以上，更佳為0.8 mm以上，進而較佳為1.0 mm以上。藉由使碳纖維[B]之L_w 為10 mm以下，碳纖維[B]彼此之單紗間之纏結之抑制效果得到提高，分散性之降低得以抑制，因此，可抑制成形品之振動持續性降低。L_w 較佳為7 mm以下，更佳為5 mm以下，進而較佳為2 mm以下。於L_w 超過10 mm之情形時，存在容易顯著地顯現出成形品表面之碳纖維之花紋而導致外觀不良之情況。

此處，本發明中之碳纖維[B]之「重量平均纖維長」係指將重量平均分子量之算出方法應用於纖維長之計算，考慮到纖維長之貢獻而根據下述式算出之平均纖維長，而不是簡單地取數量平均值。但，下述式適用於碳纖維[B]之纖維直徑及密度一定之情形。 重量平均纖維長＝Σ(Mi² ×Ni)/Σ(Mi×Ni) Mi：纖維長(mm) Ni：纖維長Mi之碳纖維之個數。

上述重量平均纖維長之測定可藉由以下方法進行。將成形品於設定為200～350℃之高溫載台上夾於玻璃板間之狀態下進行加熱，使碳纖維[B]呈膜狀均勻地分散於成形品中。使用光學顯微鏡(50～200倍)觀察碳纖維[B]均勻地分散之膜。測量隨機選擇之1000根碳纖維[B]之纖維長，根據上述式算出重量平均纖維長[L_w ]。

再者，成形品中之碳纖維[B]之重量平均纖維長[L_w ]例如可根據成形條件等進行調整。作為成形條件，例如於射出成形之情形時可列舉：背壓等壓力條件、射出時間等時間條件、料缸溫度及模具溫度等溫度條件等。藉由增加背壓等壓力條件，使料缸內之剪力變高，因此纖維折損而變短。又，藉由縮短射出時間，亦使射出時之剪力變高，因此纖維長變短。進而，關於溫度條件，藉由降低溫度，使樹脂黏度提高，剪力變高，因此纖維長變短。藉由如上所述適宜變更條件，可使成形品中之碳纖維[B]之重量平均纖維長[L_w ]為所需之範圍。

繼而，詳細地說明本發明之成形品之構成成分。

熱可塑性樹脂[A]較佳為成形溫度(熔融溫度)為200～450℃者。具體可列舉：聚烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、鹵化乙烯樹脂、聚縮醛樹脂、飽和聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚芳碸樹脂、聚芳酮樹脂、聚伸芳基醚樹脂、聚芳硫醚樹脂、聚芳醚酮樹脂、聚醚碸樹脂、聚芳硫醚碸樹脂、聚芳酯樹脂、液晶聚酯、氟樹脂等。該等均相當於電絕緣體。亦可使用2種以上該等樹脂。該等樹脂亦可將末端基密封或改質。

上述熱可塑性樹脂中，於用於電氣電子設備或汽車零件之用途之情形時，更佳為自重量輕且力學特性及成形性之平衡優異之聚碳酸酯樹脂、聚烯烴樹脂、聚醯胺樹脂及聚芳硫醚樹脂所組成之群組選擇之至少1種樹脂。

作為聚烯烴樹脂，較佳為聚丙烯樹脂。聚丙烯樹脂可為未改質者，亦可為改質者。

作為未改質之聚丙烯樹脂，具體可列舉：丙烯之均聚合物、及丙烯與至少1種α-烯烴、共軛二烯、非共軛二烯、其他熱可塑性單體等之共聚合物等。作為α-烯烴，例如可列舉：乙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、1-壬烯、1-辛烯、1-庚烯、1-己烯、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯等除丙烯以外之碳數2～12之α-烯烴等。作為共軛二烯、非共軛二烯，例如可列舉：丁二烯、亞乙基降𦯉烯、二環戊二烯、1,5-己二烯等。該等亦可使用2種以上。就提高成形品之剛性之觀點而言，丙烯之均聚合物較佳，就進一步提高成形品之機械特性之觀點而言，丙烯與至少1種α-烯烴、共軛二烯、非共軛二烯等之無規或嵌段共聚合物較佳。

又，作為改質聚丙烯樹脂，較佳為酸改質聚丙烯樹脂，更佳為具有鍵結於聚合物鏈上之羧酸及/或其鹽之基之酸改質聚丙烯樹脂。上述酸改質聚丙烯樹脂可藉由各種方法獲得，例如，可藉由將具有羧酸基之單體或其鹽或酯化物接枝聚合於未改質之聚丙烯樹脂而獲得。

此處，作為具有羧酸基之單體，例如可列舉乙烯系不飽和羧酸、其酐、該等之酯化物等。進而，亦可列舉具有除烯烴以外之不飽和乙烯基之化合物等。

作為乙烯系不飽和羧酸，可例示：(甲基)丙烯酸、馬來酸、富馬酸、四氫鄰苯二甲酸、伊康酸、檸康酸、丁烯酸、異丁烯酸等，作為其酐，可例示：耐地酸TM(內順-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸)、馬來酸酐、檸康酸酐等。

該等亦可使用2種以上。其中，較佳為乙烯系不飽和羧酸之酸酐類，進而較佳為馬來酸酐。

此處，為了提高成形品之力學特性，較佳為併用未改質聚丙烯樹脂與改質聚丙烯樹脂。尤其是就難燃性及力學特性之平衡之觀點而言，較佳為以使未改質聚丙烯樹脂與改質聚丙烯樹脂之重量比成為95/5～75/25之方式使用。更佳為95/5～80/20，進而較佳為90/10～80/20。

於本發明中，聚醯胺樹脂係指以胺基酸、內醯胺、或二胺與二羧酸為主要原料之樹脂。作為該主要原料，例如可列舉：6-胺基己酸、11-胺基十一酸、12-胺基十二酸、對胺基甲基苯甲酸等胺基酸；ε-己內醯胺、ω-月桂內醯胺等內醯胺；四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、2-甲基戊二胺、壬二胺、十一烷二胺、十二烷二胺等脂肪族二胺；間苯二甲胺、對苯二甲胺等芳香族二胺；1,3-雙(胺基甲基)環己烷、1,4-雙(胺基甲基)環己烷等脂環族二胺、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸；對苯二甲酸、間苯二甲酸等芳香族二羧酸；1,4-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,2-環己烷二羧酸等脂環族二羧酸等。該等亦可使用2種以上。

就耐熱性及強度優異之方面而言，具有200℃以上之熔點之聚醯胺樹脂尤其有用。作為其具體例，可列舉：聚己醯胺(尼龍6)、聚己二醯己二胺(尼龍66)、聚己醯胺/聚己二醯己二胺共聚物(尼龍6/66)、聚己二醯丁二胺(尼龍46)、聚癸二醯己二胺(尼龍610)、聚十二醯己二胺(尼龍612)、聚對苯二甲醯己二胺/聚己醯胺共聚物(尼龍6T/6)、聚己二醯己二胺/聚對苯二甲醯己二胺共聚物(尼龍66/6T)、聚月桂醯胺/聚對苯二甲醯己二胺共聚物(尼龍12/6T)、聚己二醯己二胺/聚間苯二甲醯己二胺共聚物(尼龍66/6I)、聚己二醯己二胺/聚對苯二甲醯己二胺/聚間苯二甲醯己二胺共聚物(尼龍66/6T/6I)、聚己二醯己二胺/聚間苯二甲醯己二胺/聚己醯胺共聚物(尼龍66/6I/6)、聚對苯二甲醯己二胺/聚間苯二甲醯己二胺共聚物(尼龍6T/6I)、聚對苯二甲醯己二胺/聚十二烷醯胺共聚物(尼龍6T/12)、聚對苯二甲醯己二胺/聚(2-甲基五亞甲基)對苯二甲醯胺共聚物(尼龍6T/M5T)、聚己二醯間苯二甲胺(尼龍MXD6)、聚對苯二甲醯壬二胺(尼龍9T)及該等之共聚合物等。該等亦可使用2種以上。

聚醯胺樹脂之聚合度並無特別限制，就成形時之流動性優異，容易獲得薄壁之成形品之方面而言，使聚醯胺樹脂0.25 g溶解於98%濃硫酸25 ml中所得之溶液於25℃下所測得之硫酸相對黏度η_r 較佳為1.5～5.0之範圍，更佳為2.0～3.5之範圍。此處，硫酸相對黏度η_r 係根據樹脂濃度1 g/100 ml之98%硫酸溶液之流下速度，以試樣溶液相對於98%硫酸之黏度比(流下秒數比)來表示，上述流下速度係使用奧士華(Ostwald)黏度計於25℃之恆溫槽內對樹脂濃度1 g/100 ml之98%硫酸溶液進行測定所得。

於本發明中，聚碳酸酯樹脂係指使二酚與碳酸酯前驅物反應所得者。亦可為使用2種以上二酚或2種以上碳酸酯前驅物所得之共聚合物。作為反應方法之一例，可列舉：界面聚合法、熔融酯交換法、碳酸酯預聚物之固相酯交換法、及環狀碳酸酯化合物之開環聚合法等。

作為二酚，例如可列舉：1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、雙(4-羥基苯基)烷烴(雙酚A等)、2,2-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷、α,α'-雙(4-羥基苯基)-間二異丙基苯、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)茀等。其等亦可使用2種以上。其中，較佳為雙酚A，可獲得衝擊強度更優異之聚碳酸酯樹脂。另一方面，使用雙酚A與其他二酚所得之共聚合物於高耐熱性或低吸水率之方面較為優異。

作為碳酸酯前驅物，例如可列舉羰基鹵化物、碳酸二酯或鹵甲酸酯等。具體可列舉：光氣、碳酸二苯酯或二酚之二鹵甲酸酯等。

在由上述二酚與碳酸酯前驅物製造聚碳酸酯樹脂時，亦可視需要使用觸媒、末端封端劑、防止二酚氧化之抗氧化劑等。

聚碳酸酯樹脂可為使三官能以上之多官能性芳香族化合物共聚合而成之分支聚碳酸酯樹脂，亦可為使芳香族或脂肪族(包含脂環族)之二官能性羧酸共聚合而成之聚酯碳酸酯樹脂，亦可為使二官能性醇(包含脂環族)共聚合而成之共聚合聚碳酸酯樹脂，亦可為使該二官能性羧酸及二官能性醇一起共聚合而成之聚酯碳酸酯樹脂。又，亦可使用2種以上之該等聚碳酸酯樹脂。

聚碳酸酯樹脂之分子量並無特定，但黏度平均分子量較佳為10,000～50,000。若黏度平均分子量為10,000以上，則可進一步提高成形品之強度。更佳為15,000以上，進而較佳為18,000以上。另一方面，若黏度平均分子量為50,000以下，則成形加工性提高。更佳為40,000以下，進而較佳為30,000以下。於使用2種以上聚碳酸酯樹脂之情形時，至少1種之黏度平均分子量處於上述範圍。於此情形時，作為其他聚碳酸酯樹脂，較佳為使用黏度平均分子量超過50,000、較佳為超過80,000之聚碳酸酯樹脂。該聚碳酸酯樹脂之熵彈性高，於併用氣體輔助成形等之情形時有利，此外，發揮來自高熵彈性之特性(改良防滴落特性、垂流(draw down)特性、及噴射改良等熔融特性之特性)。

聚碳酸酯樹脂之黏度平均分子量(M)係將比黏度(ηsp)插入下述式中求得者，該比黏度(ηsp)係自將聚碳酸酯樹脂0.7 g溶解於二氯甲烷100 ml中所得之溶液在20℃下求得。 ηsp/c＝[η]＋0.45×[η]² c(其中，[η]為極限黏度) [η]＝1.23×10^-4 M^0.83 c＝0.7。

聚碳酸酯樹脂之熔融黏度並無特定，200℃之熔融黏度較佳為10～25000 Pa・s。若200℃之熔融黏度為10 Pa・s以上，則可進一步提高成形品之強度。更佳為20 Pa・s以上，進而較佳為50 Pa・s以上。另一方面，若200℃之熔融黏度為25,000 Pa・s以下，則成形加工性提高。更佳為20,000 Pa・s以下，進而較佳為15,000 Pa・s以下。

作為聚碳酸酯樹脂，亦可使用作為Mitsubishi Engineering-Plastics(股)製造之「Iupilon」(註冊商標)、「Novarex」(註冊商標)、帝人化成(股)製造之「Panlite」(註冊商標)、出光石油化學(股)製造之「Tarflon」(註冊商標)等而上市者。

於本發明中，作為聚芳硫醚樹脂，例如可列舉：聚苯硫醚(PPS)樹脂、聚苯硫醚碸樹脂、聚苯硫醚酮樹脂、該等之無規或嵌段共聚合物等。該等亦可使用2種以上。其中，尤佳為使用聚苯硫醚樹脂。

聚芳硫醚樹脂例如可藉由如下方法製造：日本專利特公昭45-3368號公報中記載之獲得分子量相對較小之聚合物之方法、日本專利特公昭52-12240號公報及日本專利特開昭61-7332號公報中記載之獲得分子量相對較大之聚合物之方法等任意方法。

亦可對所獲得之聚芳硫醚樹脂實施如下各種處理：利用空氣中加熱進行之交聯/高分子量化；氮氣等惰性氣體環境下或減壓下之熱處理；利用有機溶劑、熱水、酸性水溶液等進行之洗淨；利用酸酐、胺、異氰酸酯、含有官能基之二硫醚化合物等含有官能基之化合物進行之活化等。

聚芳硫醚樹脂之熔融黏度於310℃、剪切速度1000/秒之條件下較佳為80 Pa・s以下，更佳為20 Pa・s以下。下限並無特別限制，但較佳為5 Pa・s以上。亦可併用熔融黏度不同之2種以上聚芳硫醚樹脂。再者，熔融黏度可使用Capillograph(東洋精機(股)公司製造)裝置，於模具長10 mm、模具孔直徑0.5～1.0 mm之條件下進行測定。

作為聚芳硫醚樹脂，亦可使用作為東麗(股)製造之「TORELINA」(註冊商標)、DIC(股)製造之「DIC. PPS」(註冊商標)、日本寶理塑料(股)製造之「DURAFIDE」(註冊商標)等已上市之聚苯硫醚樹脂。

碳纖維[B]藉由對熱可塑性樹脂[A]之纖維補強效果，可提高成形品之力學特性。進而，於使用導電性及導熱特性等優異之碳纖維之情形時，可將該等性質賦予成形品。就力學特性之提高及成形品之輕量化效果之觀點而言，較佳為PAN系、瀝青系、嫘縈系等碳纖維，就所獲得之成形品之強度與彈性模數之平衡之觀點而言，進而較佳為PAN系碳纖維。又，為了賦予導電性，亦較佳使用被覆有鎳、銅及鐿等金屬之碳纖維。

作為碳纖維[B]，拉伸彈性模數較佳為250 GPa以上，更佳為290 GPa以上，進而較佳為350 GPa以上。藉由使拉伸彈性模數為250 GPa以上，成形品之音響特性容易提高。拉伸彈性模數之上限無特別限制，較佳為650 GPa以下，以使得成形品中之重量平均纖維長不會過短。碳纖維[B]之拉伸彈性模數可藉由JIS R7608：2004之樹脂含浸線料試驗法進行評價。為了控制碳纖維[B]之拉伸彈性模數，調整製造碳纖維時之碳化溫度或延伸比即可。

又，碳纖維[B]之平均纖維直徑無特別限定，就成形品之力學特性與表面外觀之觀點而言，較佳為6～20 μm，更佳為6～15 μm，進而較佳為6～12 μm。再者，此處提及之平均纖維直徑為單絲纖維之平均纖維直徑。於製成碳纖維束之情形時之單絲纖維數無特別限制，但較佳為20,000～350,000根，就生產性之觀點而言，更佳為20,000～100,000根。

為了提高碳纖維[B]與作為基質樹脂之熱可塑性樹脂[A]之接黏性等，亦可對碳纖維[B]進行表面處理。作為表面處理之方法，例如可列舉：電解處理、臭氧處理、紫外線處理等。

為了防止碳纖維[B]起毛、及提高碳纖維[B]與作為基質樹脂之熱可塑性樹脂[A]之接黏性等，碳纖維[B]亦可由上漿劑被覆。碳纖維[B]藉由賦予上漿劑，可提高碳纖維表面之官能基等之表面特性，並提高接黏性及複合綜合特性。

作為上漿劑，例如可列舉：環氧樹脂、酚樹脂、聚乙二醇、聚胺酯、聚酯、乳化劑或界面活性劑等。該等亦可使用2種以上。上漿劑較佳為水溶性或水分散性。較佳為與碳纖維[B]之濡濕性優異之環氧樹脂，更佳為多官能環氧樹脂。

作為多官能環氧樹脂，可列舉：雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂、酚系酚醛清漆型環氧樹脂等。其中，較佳為容易發揮與基質樹脂之接黏性之脂肪族環氧樹脂。脂肪族環氧樹脂因柔軟之骨架而即便交聯密度高，亦容易成為韌性較高之構造。於存在於碳纖維/基質樹脂間之情形時，由於柔軟且不易剝離，因此，可進一步提高成形品之強度。

作為多官能之脂肪族環氧樹脂，例如可列舉：二環氧丙基醚化合物、聚環氧丙基醚化合物等。作為二環氧丙基醚化合物，可列舉：乙二醇二環氧丙基醚、聚乙二醇二環氧丙基醚類、丙二醇二環氧丙基醚、聚丙二醇二環氧丙基醚類、1,4-丁二醇二環氧丙基醚、新戊二醇二環氧丙基醚、聚四亞甲基二醇二環氧丙基醚類、聚伸烷基二醇二環氧丙基醚類等。又，作為聚環氧丙基醚化合物，可列舉：甘油聚環氧丙基醚、二甘油聚環氧丙基醚、聚甘油聚環氧丙基醚類、山梨糖醇聚環氧丙基醚類、阿拉伯糖醇聚環氧丙基醚類、三羥甲基丙烷聚環氧丙基醚類、三羥甲基丙烷環氧丙基醚類、季戊四醇聚環氧丙基醚類、脂肪族多元醇之聚環氧丙基醚類等。

脂肪族環氧樹脂中，較佳為3官能以上之脂肪族環氧樹脂，更佳為具有3個以上反應性高之環氧丙基之脂肪族聚環氧丙基醚化合物。脂肪族聚環氧丙基醚化合物之柔軟性、交聯密度、與基質樹脂之相溶性之平衡良好，可進一步提高接黏性。其中，進而較佳為甘油聚環氧丙基醚、二甘油聚環氧丙基醚、聚甘油聚環氧丙基醚類、聚乙二醇環氧丙基醚類、聚丙二醇環氧丙基醚類。

上漿劑之附著量較佳為於包含上漿劑與碳纖維[B]之碳纖維束100重量%中為0.01～10重量%。若上漿劑附著量為0.01重量%以上，則可進一步提高與熱可塑性樹脂[A]之接黏性。上漿劑附著量更佳為0.05重量%以上，進而較佳為0.1重量%以上。另一方面，若上漿劑附著量為10重量%以下，則可以更高等級維持熱可塑性樹脂[A]之物性。上漿劑附著量更佳為5重量%以下，進而較佳為2重量%以下。

作為上漿劑之賦予手段，並無特別限定，例如可列舉如下方法：製備使上漿劑溶解(亦包括分散)於溶劑(包含進行分散時之分散介質)中所得之上漿處理液，將該上漿處理液賦予碳纖維[B]後，使溶劑乾燥、氣化以將之去除。作為將上漿處理液賦予碳纖維[B]之方法，例如可列舉如下方法：經由輥將碳纖維[B]浸漬於上漿處理液中；使碳纖維[B]與附著有上漿處理液之輥相接；將上漿處理液以霧狀之形態吹送至碳纖維[B]等。又，分批式、連續式皆可，較佳為生產性良好且可使偏差較小之連續式。此時，較佳為調整上漿處理液濃度、溫度、絲線張力等以使上漿劑附著於碳纖維[B]之量於精確範圍內變得均勻。又，更佳為於賦予上漿處理液時利用超音波使碳纖維[B]激振。

本發明之成形品可進而含有具有反應性官能基之化合物[C]。化合物[C]因具有反應性官能基而可與熱可塑性樹脂[A]反應。此處，反應性官能基較佳為選自羧基、羥基、環氧基、胺基、㗁唑啉基、異氰酸基及碳二醯亞胺基中之至少一種官能基。

作為具有上述羧基之化合物，並無特別限制，可使用如下方法：使丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸單乙酯、馬來酸酐、酞酸及伊康酸等具有羧基或酸酐基之乙烯系單體進行共聚合；使用γ,γ'-偶氮雙(γ-氰基戊酸)、α,α'-偶氮雙(α-氰乙基)-對苯甲酸及過氧化琥珀醯等具有羧基之聚合起始劑及/或巰基乙酸、α-巰基丙酸、β-巰基丙酸、α-巰基異丁酸及2,3-巰基苯甲酸或4-巰基苯甲酸等具有羧基之聚合度調節劑進行共聚合；及藉由鹼使甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸酯系單體與既定之乙烯系單體之共聚合物鹼化等。

作為具有上述羥基之化合物，無特別限制，例如可使用如下方法：使丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸2,3,4,5,6-五羥基己酯、甲基丙烯酸2,3,4,5,6-五羥基己酯、丙烯酸2,3,4,5-四羥基戊酯、甲基丙烯酸2,3,4,5-四羥基戊酯、3-羥基-1-丙烯、4-羥基-1-丁烯、順式-4-羥基-2-丁烯、反式-4-羥基-2-丁烯、3-羥基-2-甲基-1-丙烯、順式-5-羥基-2-戊烯、反式-5-羥基-2-戊烯、4,4-二羥基-2-丁烯等具有羥基之乙烯系單體共聚合；使用聚乙二醇等具有羥基之化合物。

作為具有上述環氧基之化合物，無特別限制，例如可使用如下方法：使丙烯酸環氧丙酯、甲基丙烯酸環氧丙酯、乙基丙烯酸環氧丙酯、伊康酸環氧丙酯、烯丙基環氧丙基醚、苯乙烯-對環氧丙基醚及對環氧丙基苯乙烯等具有環氧基之單體共聚合；使用環氧樹脂等。其中，經烷基取代之環氧丙基醚等與樹狀聚酯之反應性優異，故可有效地提高分散性，因此，可較佳地使用。

作為具有上述胺基之化合物，無特別限制，例如可使用如下方法：使丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-甲基丙烯醯胺、丁氧甲基丙烯醯胺、N-丙基甲基丙烯醯胺、丙烯酸胺基乙酯、丙烯酸丙基胺基乙酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、甲基丙烯酸乙基胺基丙酯、甲基丙烯酸苯基胺基乙酯、甲基丙烯酸環己基胺基乙酯、N-乙烯基二乙胺、N-乙醯基乙烯胺、烯丙基胺、間烯丙基胺、N-甲基烯丙基胺、對胺基苯乙烯等具有胺基及其衍生物之單體共聚合等。

作為具有上述㗁唑啉基之化合物，無特別限制，例如可使用如下方法：使2-異丙烯基㗁唑啉、2-乙烯基㗁唑啉、2-丙烯醯基-㗁唑啉及2-苯乙烯基-㗁唑啉等具有㗁唑啉基之單體共聚合等。

作為具有上述異氰酸基之化合物，無特別限制，與上述同樣地，可使用使具有各種官能基之單體共聚合之方法、及經具有官能基之單體改質之有機化合物。作為具有異氰酸基之化合物，可列舉：4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(以下簡稱為MDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯及其異構物或異構物之混合物、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯、氫化苯二甲基二異氰酸酯、4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯等多異氰酸酯，該等可使用1種或2種以上。

作為具有碳二醯亞胺基之化合物、即碳二醯亞胺化合物，有聚碳二醯亞胺，可列舉脂肪族聚碳二醯亞胺、芳香族聚碳二醯亞胺，但就熱可塑性樹脂[A]與碳纖維[B]之親和性及反應性之觀點而言，較佳為使用脂肪族聚碳二醯亞胺。

脂肪族聚碳二醯亞胺化合物係以通式-N=C=N-R³ -(式中，R³ 表示伸環己基等脂環式化合物之二價有機基、或亞甲基、伸乙基、伸丙基、甲基伸乙基等脂肪族化合物之二價有機基)所表示之重複單位為主要構成單位的含有較佳為70莫耳%以上、更佳為90莫耳%以上、進而較佳為95莫耳%以上之該重複單位之均聚物或共聚物。

作為化合物[C]，就熱可塑性樹脂[A]與碳纖維[B]之界面接黏之觀點而言，較佳為使用聚碳二醯亞胺。

化合物[C]之添加量相對於成分[A]、[B]及[C]之合計100重量份，較佳為0.1～10重量份之範圍，進而較佳為0.5～8重量份之範圍，更佳之範圍為1～5重量份之範圍。藉由將添加量設為0.1重量份以上，可提高熱可塑性樹脂[A]與碳纖維[B]之接黏性，可提高界面剪切強度，進而可提高振動持續性。又，藉由將添加量設為10重量份以下，可維持樹脂組成物之滯留穩定性，因此較佳。

本發明之化合物[C]係根據與作為基質樹脂之熱可塑性樹脂[A]之組合來適當選擇。例如，於熱可塑性樹脂[A]為聚丙烯樹脂之情形時，化合物[C]較佳為具有羧基之化合物。於熱可塑性樹脂[A]為聚碳酸酯樹脂之情形時，化合物[C]較佳為具有環氧基之化合物。於熱可塑性樹脂[A]為聚醯胺樹脂之情形時，化合物[C]較佳為具有環氧基之化合物或具有羧基之化合物。於熱可塑性樹脂[A]為聚芳硫醚樹脂之情形時，化合物[C]較佳為具有異氰酸基或碳二醯亞胺基之化合物。

本發明之成形品可於不損及本發明之目的之範圍內，除上述[A]、[B]及[C]成分以外亦含有其他成分。作為其他成分，例如可列舉200℃之熔融黏度低於熱可塑性樹脂[A]之樹脂[D]、難燃劑[E]、導熱填料[F]及碳黑[G]等。藉由含有樹脂[D]，可提高碳纖維[B]之分散性。藉由含有難燃劑[E]，可提高成形品之難燃性。藉由含有導熱填料[F]，可提高成形品之熱導率。藉由含有碳黑[G]，可進一步提高成形品之導電性及黑色色調。

樹脂[D]係200℃之熔融黏度低於熱可塑性樹脂[A]之樹脂。藉由含有樹脂[D]，於製造下述成形材料時，及使用成形材料將成形品成形時，可進一步提高碳纖維[B]之分散性，進一步提高成形時之流動性。藉此，可進一步提高成形品之振動持續性。

樹脂[D]之200℃之熔融黏度較佳為0.01～10 Pa・s。若200℃之熔融黏度為0.01 Pa・s以上，則可進一步抑制以樹脂[D]為起點之破壞，進一步提高成形品之機械特性。較佳為0.05 Pa・s以上，進而較佳為0.1 Pa・s以上。另一方面，若200℃之熔融黏度為10 Pa・s以下，則可進一步提高所獲得之成形品之碳纖維[B]之分散性。更佳為5 Pa・s以下，進而較佳為2 Pa・s以下。此處，樹脂[D]之200℃之熔融黏度可使用40 mm之平行板，於0.5 Hz下藉由黏彈性測定器進行測定。

作為樹脂[D]，較佳為與熱可塑性樹脂[A]之親和性較高。藉由選擇與熱可塑性樹脂[A]之親和性較高之樹脂[D]，於成形品中高效率地與熱可塑性樹脂[A]相溶，因此，可進一步提高碳纖維[B]之分散性。

樹脂[D]之調配量相對於上述成分[A]～[C]之合計100重量份，較佳為0.1～12重量份。若樹脂[D]之調配量為0.1重量份以上，則可於成形品中進一步提高碳纖維[B]之分散性。樹脂[D]之調配量更佳為2重量份以上。另一方面，於樹脂[D]之調配量為12重量份以下之情形時，可抑制成形品之力學物性降低。樹脂[D]之調配量較佳為10重量份以下。

作為樹脂[D]，較佳為自萜烯樹脂、環氧樹脂、酚樹脂及環狀聚苯硫醚所組成之群組選擇之至少1種樹脂。

樹脂[D]係根據與作為基質樹脂之熱可塑性樹脂[A]之組合來適當選擇。例如，若成形溫度為150～270℃之範圍，則適宜使用萜烯樹脂，若成形溫度為270～320℃之範圍，則適宜使用環氧樹脂。具體而言，於熱可塑性樹脂[A]為聚丙烯樹脂之情形時，樹脂[D]較佳為萜烯樹脂。於熱可塑性樹脂[A]為聚碳酸酯樹脂或聚苯硫醚樹脂之情形時，樹脂[D]較佳為環氧樹脂。於熱可塑性樹脂[A]為聚醯胺樹脂之情形時，樹脂[D]較佳為萜烯酚樹脂。

較佳地用作樹脂[D]之環氧樹脂係具有2個以上環氧基之化合物，實質上不包含硬化劑，即便加熱亦不會藉由所謂三維交聯而硬化。環氧樹脂具有環氧丙基而使其容易與碳纖維[B]相互作用，且容易含浸，因此較佳。又，可進一步提高成形加工時之碳纖維[B]之分散性。

此處，作為具有環氧丙基之化合物，例如可列舉：環氧丙基醚型環氧樹脂、環氧丙基醚型環氧樹脂、環氧丙基胺型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂。該等亦可使用2種以上。其中，由於黏度與耐熱性之平衡優異，因此，較佳為環氧丙基醚型環氧樹脂，更佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂。

又，用作樹脂[D]之環氧樹脂之數量平均分子量較佳為200～5000。若環氧樹脂之數量平均分子量為200以上，則可進一步提高成形品之力學特性。更佳為800以上，進而較佳為1000以上。另一方面，若環氧樹脂之數量平均分子量為5000以下，則對碳纖維[B]之含浸性優異，可進一步提高碳纖維[B]之分散性。更佳為4000以下，進而較佳為3000以下。再者，環氧樹脂之數量平均分子量可使用凝膠滲透層析法(GPC)進行測定。

作為萜烯樹脂，例如可列舉於有機溶劑中在夫-夸型觸媒之存在下，視需要將萜烯單體與芳香族單體等聚合而獲得之聚合物或共聚合物等。

作為萜烯單體，例如可列舉：α-蒎烯、β-蒎烯、雙戊烯、d-薴、月桂油烯、別羅勒烯、蘿勒萜、α-水芹烯、α-萜品烯、γ-萜品烯、萜品油烯、1,8-桉樹腦、1,4-桉樹腦、α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇、香檜烯、對䓝二烯類、蒈烯類等單環式單萜等。又，作為芳香族單體，例如可列舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。

其中，選自α-蒎烯、β-蒎烯、雙戊烯及d-薴中之萜烯單體因與熱可塑性樹脂[A]之相溶性優異而較佳，進而，更佳為選自該等中之萜烯單體之均聚合物。又，對萜烯樹脂進行氫化處理而獲得之氫化萜烯樹脂因與熱可塑性樹脂[A]、特別是聚丙烯樹脂之相溶性優異而更佳。

又，萜烯樹脂之玻璃轉移溫度無特別限定，較佳為30～100℃。若玻璃轉移溫度為30℃以上，則於成形加工時，樹脂[D]之操作性優異。又，若玻璃轉移溫度為100℃以下，則可適度地抑制成形加工時之樹脂[D]之流動性，提高成形性。

又，萜烯樹脂之數量平均分子量較佳為200～5000。若數量平均分子量為200以上，則可進一步提高成形品之彎曲強度及拉抽強度。又，若數量平均分子量為5000以下，則萜烯樹脂之黏度適度低而含浸性優異，可進一步提高成形品中之碳纖維[B]之分散性。再者，萜烯樹脂之數量平均分子量可使用凝膠滲透層析法(GPC)進行測定。

萜烯酚樹脂係藉由觸媒使萜烯單體與酚類反應所得者。此處，作為酚類，較佳為使用於酚之苯環上具有1～3個烷基、鹵素原子及/或羥基者。作為其具體例，可列舉：甲酚、二甲苯酚、乙基苯酚、丁基苯酚、第三丁基苯酚、壬基苯酚、3,4,5-三甲基苯酚、氯酚、溴酚、氯甲酚、對苯二酚、間苯二酚、苔黑酚等。該等亦可使用2種以上。其中，較佳為苯酚及甲酚。

又，萜烯酚樹脂之數量平均分子量較佳為200～5,000。若數量平均分子量為200以上，則可進一步提高成形品之機械特性。又，若數量平均分子量為5,000以下，則萜烯酚樹脂之黏度適度低而含浸性優異，可進一步提高成形品中之碳纖維[B]之分散性。再者，萜烯酚樹脂之數量平均分子量可使用凝膠滲透層析法(GPC)進行測定。

如上所述，本發明之成形品就提高難燃性之觀點而言，可包含難燃劑[E]。作為難燃劑之種類，例如可列舉磷系難燃劑。磷系難燃劑[E]藉由脫水碳化促進作用，於成形品表面形成緻密之碳，阻斷熱及氧氣，以阻止火焰之傳播，因此表現出難燃性。

作為磷系難燃劑[E]，例如可列舉：磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸甲苯基二苯酯、磷酸二甲苯基二苯酯、磷酸2-乙基己基二苯酯、其他芳香族磷酸酯等磷酸酯系化合物；磷酸三(二氯丙酯)、磷酸三氯乙酯、磷酸三氯丙酯等含鹵素磷酸酯化合物；縮合磷酸酯化合物、聚磷酸鹽類、紅磷系化合物等。該等可單獨使用，亦可併用2種以上。其中，縮合磷酸酯化合物就耐熱性與難燃性之平衡而言較佳。

磷系難燃劑[E]之調配量相對於成分[A]～[C]之合計100重量份，較佳為1～15重量份。若調配量為5重量份以上，則成形品之難燃性變高。調配量較佳為7重量份以上。另一方面，於調配量為15重量份以下之情形時，成形品之力學物性得以改善。調配量較佳為10重量份以下。

作為導熱填料[F]，選擇除碳纖維[B]以外之具有導熱特性之填料。作為填料形狀，可列舉板狀、鱗片狀、粒狀、不規則形狀、破碎品等非纖維狀形狀。具體可列舉：雲母、滑石、高嶺土、矽土、碳酸鈣、玻璃珠、玻璃鱗片、玻璃微球、黏土、二硫化鉬、矽灰石、聚磷酸鈣、石墨、金屬粉、金屬片、金屬帶、金屬氧化物(氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦等)、碳粉末、石墨、碳片、鱗片狀碳、奈米碳管等。該等亦可含有2種以上。再者，作為構成金屬粉、金屬片及金屬帶之金屬之具體例，可例示銀、鎳、銅、鋅、鋁、不鏽鋼、鐵、黃銅、鉻、錫等。

導熱填料[F]之調配量相對於成分[A]～[C]之合計100重量份，較佳為1～40重量份。若調配量為1重量份以上，則成形品之導熱特性變高。調配量較佳為10重量份以上。另一方面，若調配量為40重量份以下，則成形品之力學物性得以改善。調配量較佳為30重量份以下。

本發明之成形品亦可於不損及本發明之目的之範圍內調配碳黑[G]。若調配碳黑[G]，則導電性進一步提高。導電性越高，反射電磁波之特性越高，因此電磁波屏蔽性提高。又，碳黑亦為著色劑，因此可進一步提高成形品表面之黑色色調，成形品之外觀品質提高。作為碳黑[G]，例如可列舉：爐黑、乙炔黑、熱碳黑、煙囪黑、科琴黑等。該等亦可含有2種以上。

該等碳黑[G]之調配量相對於成分[A]～[C]之合計100重量份，較佳為0.1重量份以上且15重量份以下。若調配量為0.1重量份以上，則成形品之導電性、電磁波屏蔽性及黑色色調提高。若調配量為15重量份以下，則抑制因樹脂組成物之增黏而產生凝集，並抑制流動性降低，因此，成形品之外觀品質及機械特性提高。調配量較佳為0.5～10重量份之範圍，更佳為1～7重量份之範圍。

繼而，對適合用於獲得本發明之成形品之纖維強化熱可塑性樹脂成形材料(以下有時記載為「成形材料」)進行詳細說明。再者，於本發明中，「成形材料」係指利用射出成形等獲得成形品時所使用之原料材。

成形材料相對於熱可塑性樹脂[A]及碳纖維[B]之合計100重量份，包含熱可塑性樹脂[A]50～95重量份(50重量份以上95重量份以下)、碳纖維[B]5～50重量份(5重量份以上50重量份以下)。

作為成形材料之形態，較佳為具有樹脂[D]含浸於碳纖維[B]中而成之纖維束[H]之外側由熱可塑性樹脂[A](或包含熱可塑性樹脂[A]之樹脂組成物)被覆之構造。再者，於以下說明中，為了簡略化，包含熱可塑性樹脂[A]之樹脂組成物亦簡單記載為熱可塑性樹脂[A]。

此處，「被覆之構造」係指於纖維束[H]之表面配置熱可塑性樹脂[A]並使兩者接黏而成之構造。亦可成為如下狀態，即於纖維束[H]與熱可塑性樹脂[A]之交界附近熱可塑性樹脂[A]進入纖維束[H]之一部分中。即，亦可成為如下狀態：熱可塑性樹脂[A]之一部分於交界附近含浸於構成纖維束[H]之碳纖維[B]中；或與樹脂[D]相溶。

作為於纖維束[H]之表面被覆熱可塑性樹脂[A]之方法，較佳為如下方法：將熔融之熱可塑性樹脂[A]以與纖維束[H]之表面相接之方式配置後進行冷卻、固化。雖無特別限定，但更具體而言，可列舉如下方法：使用擠出機與電線被覆法用塗佈模具，以於纖維束[H]之周圍連續地被覆熱可塑性樹脂[A]之方式進行配置；使用擠出機與T字模，於經輥等扁平化之纖維束[H]之單面或兩面配置熔融之膜狀熱可塑性樹脂[A]，藉由輥等進行一體化等。

圖2及圖3係表示本發明中使用之成形材料之較佳截面形態之一例的概略圖。符號1表示熱可塑性樹脂[A]，符號2表示碳纖維[B]，符號3表示化合物[C]，符號4表示樹脂[D]，符號5表示纖維束[H]。

關於成形材料之截面形態，只要纖維束[H]之外側之至少一部分由熱可塑性樹脂[A]或包含熱可塑性樹脂[A]之樹脂組成物被覆，則不限定於圖中所示。

成形材料之截面如圖2之縱截面形態所示，較佳為如下構成：利用包含熱可塑性樹脂[A]之樹脂組成物(1、3)層狀地夾著作為芯材之纖維束[H]5來配置。又，如圖3之橫截面形態所示，亦較佳為配置成如下芯鞘構造之構成：以纖維束[H]5為芯構造，並利用包含熱可塑性樹脂[A]之樹脂組成物(1、3)被覆其周圍。又，亦較佳為如圖4所示之構成：以使包含熱可塑性樹脂[A]之樹脂組成物(1、3)被覆數個纖維束[H](5)之方式進行配置。於此情形時，纖維束[H]之數量較理想為2～6左右。又，圖1係表示本發明之纖維束[H]之橫截面形態之一例之概略圖。於圖1之樣態中，纖維束[H]於碳纖維[B]之各單絲纖維間填充有樹脂[D]。即，為碳纖維[B]之各單絲纖維如島般分散於樹脂[D]之海中之狀態。此處，縱截面係指包含軸心方向之面之截面，橫截面係指與軸心方向正交之面之截面。又，於成形材料為諸如顆粒之圓柱狀之情形時，軸心方向係指圓柱之軸心。

再者，於成形材料中，較佳為碳纖維[B]之各單絲纖維於成形材料之軸心方向(同一方向)上大致並列地排列。又，碳纖維[B]之長度與成形材料之長度較佳為實質上相同。

此處提及之「大致並列地排列」係表示如下狀態：碳纖維[B]之長軸之軸線與成形材料之長軸之軸線指向相同之方向。軸線彼此所成之角度較佳為20°以下，更佳為10°以下，進而較佳為5°以下。又，「實質上相同之長度」係表示於成形材料內部不會刻意地切斷碳纖維[B]、或實質上不包含顯著短於成形材料總長之碳纖維[B]。尤其是短於成形材料總長之碳纖維[B]之量並無限定，成形材料總長之50%以下之長度之碳纖維[B]的含量於全部碳纖維[B]中較佳為30質量%以下，更佳為20質量%以下。藉由使碳纖維[B]具有與成形材料實質上相同之長度，可增加所獲得之成形品中之碳纖維長度，而可進一步提高振動持續性。碳纖維[B]及成形材料之長度較佳為14 mm以下、3 mm以上，更佳為11 mm以下、5 mm以上。成形材料較佳為於長度方向上連續保持大致相同之截面形狀。

繼而，記述成形材料之製造方法。

使樹脂[D]含浸碳纖維[B]而獲得纖維束[H]之方法無特別限定，例如可列舉具有以下步驟之方法：步驟(I)，其係將樹脂[D]供給至碳纖維[B]，使樹脂[D]於100～300℃之熔融狀態下與碳纖維[B]接觸，使樹脂[D]附著於碳纖維[B]；及步驟(II)，其係對附著有樹脂[D]之碳纖維[B]進行加熱，使樹脂[D]含浸碳纖維[B]。

於上述步驟(I)中，作為供給樹脂[D]使其與碳纖維[B]附著之方法，無特別限定，例如可使用對碳纖維[B]賦予油劑、上漿劑、基質樹脂時所使用之既知之方法。其中，較佳為使用浸漬或塗佈。

此處，浸漬係指藉由泵將樹脂[D]供給至熔融浴並使碳纖維[B]通過該熔融浴內之方法。藉由在熔融浴內將碳纖維[B]浸於樹脂[D]中，可確實地使樹脂[D]附著於碳纖維[B]。又，塗佈係指利用例如逆輥塗佈、正旋輥塗佈、接觸輥塗佈、噴霧塗佈、淋幕式塗佈等塗佈手段將碳纖維[B]塗佈於樹脂[D]之方法。此時，藉由泵將熔融之樹脂[D]供給至輥，於碳纖維[B]塗佈樹脂[D]之熔融物。逆輥塗佈係將2根輥相互逆向旋轉，於輥上塗佈熔融之樹脂[D]之方法，正旋輥塗佈係將2根輥向相同之方向旋轉，於輥上塗佈熔融之樹脂[D]之方法。通常，逆輥塗佈及正旋輥塗佈中採用以2根輥夾著碳纖維[B]，進而設置輥，使樹脂[D]確實地附著之方法。另一方面，接觸輥塗佈係只要使碳纖維[B]與輥接觸即可使樹脂[D]附著之方法。因此，接觸輥塗佈較佳為用於黏度相對較低之情形。無論使用哪種輥塗佈方法，藉由塗佈既定量之加熱熔融之樹脂[D]，與碳纖維[B]接觸並移動，均可使既定量之樹脂[D]附著於纖維之每單位長度。噴霧塗佈係利用噴霧器之原理，將熔融之樹脂[D]以霧狀之形態吹送至碳纖維[B]之方法，淋幕式塗佈係使熔融之樹脂[D]自小孔自然落下而進行塗佈之方法、或使熔融之樹脂[D]自熔融槽溢出而進行塗佈之方法。由於容易調節塗佈所需之量，因此可減少樹脂[D]之損失。

又，供給樹脂[D]時之熔融溫度(熔融浴內之溫度)較佳為100～300℃。若熔融溫度為100℃以上，則可適度地抑制樹脂[D]之黏度，抑制附著不均。熔融溫度更佳為150℃以上。另一方面，若熔融溫度為300℃以下，則於長期製造時亦可抑制樹脂[D]之熱分解。熔融溫度更佳為250℃以下。藉由使樹脂[D]於100～300℃之熔融狀態下與碳纖維[B]接觸，可穩定地供給樹脂[D]。

繼而，說明對步驟(I)中獲得之附著有樹脂[D]之碳纖維[B]進行加熱而含浸之步驟(步驟(II))。具體而言，對於附著有樹脂[D]之碳纖維[B]，在樹脂[D]熔融之溫度下，藉由以輥或棒施加張力，重複擴幅、集束，施加壓力及振動等操作，使樹脂[D]含浸至碳纖維[B]之內部。作為更具體之例子，可列舉如下方法：藉由使附著有樹脂[D]之碳纖維[B]與經加熱之多根輥或棒之表面接觸來進行擴幅等。其中，適宜使用利用擠壓模嘴、擠壓輥、輥式壓製機或雙帶式壓製機進行含浸之方法。此處，擠壓模嘴係指朝行進方向模嘴直徑變窄之模嘴，且係一面將碳纖維[B]集束，一面刮取剩餘附著之樹脂[D]，同時促進含浸之模嘴。又，擠壓輥係指藉由利用輥對碳纖維[B]施加張力而刮取剩餘附著之樹脂[D]，同時促進含浸之輥。又，輥式壓製機係藉由2根輥之間之壓力連續地去除碳纖維[B]內部之空氣，同時促進含浸之裝置。雙帶式壓製機係藉由自碳纖維[B]之上下經由帶進行壓製而促進含浸之裝置。

根據步驟(II)，較佳為樹脂[D]之供給量之80～100重量%含浸於碳纖維[B]。由於會直接影響到產率，因此就經濟性、生產性之觀點而言，相對於供給量之含浸量越高越佳。含浸量更佳為85～100重量%，進而較佳為90～100重量%。又，若含浸量為80重量%以上，則除經濟性之觀點以外，亦可抑制步驟(II)中由樹脂[D]引起之揮發成分之產生，抑制纖維束[H]內部之孔隙之產生。

又，於步驟(II)中，樹脂[D]之最高溫度較佳為150～400℃。若最高溫度為150℃以上，則可充分地熔融樹脂[D]以更有效地進行含浸。最高溫度更佳為180℃以上，進而較佳為200℃以上。另一方面，若最高溫度為400℃以下，則可抑制樹脂[D]之分解反應等欠佳之副反應。最高溫度更佳為380℃以下，進而較佳為350℃以下。

作為步驟(II)中之加熱方法，無特別限定，具體可例示使用經加熱之腔室之方法、及使用熱輥同時進行加熱與加壓之方法等。

又，就抑制樹脂[D]之交聯反應或分解反應等欠佳之副反應之產生之觀點而言，較佳為於非氧化性環境下進行加熱。此處，非氧化性環境係指氧濃度為5體積%以下、較佳為2體積%以下、進而較佳為不含氧之環境，即，氮氣、氦氣、氬氣等惰性氣體環境。尤其是就經濟性及操作之容易性方面而言，較佳為氮氣環境。

又，亦可於上述步驟(I)、(II)之前之階段，設置將碳纖維[B]束預先開纖之步驟。開纖係指將收集成束之碳纖維束分纖之操作，可期待進一步提高樹脂[D]之含浸性之效果。藉由開纖，碳纖維束之厚度變薄。於將開纖前之碳纖維束之寬度設為b₁ (mm)、厚度設為a₁ (μm)、開纖後之碳纖維束之寬度設為b₂ (mm)、厚度設為a₂ (μm)之情形時，較佳為將開纖比＝(b₂ /a₂ )/(b₁ /a₁ )設為2.0以上，進而較佳為設為2.5以上。

作為碳纖維束之開纖方法，無特別限制，例如可利用如下方法：使凹凸輥交替通過；使用大鼓型輥；對軸向振動施加張力變動；藉由垂直往返運動之2個摩擦體使碳纖維束之張力變動；向碳纖維束吹送氣體等。

藉由以熱可塑性樹脂[A]或包含熱可塑性樹脂[A]之樹脂組成物被覆該纖維束[H]，可獲得所需之成形材料。

成形材料可於不損及本發明之目的之範圍內，除上述成分[A]～[D]以外亦含有其他成分。作為其他成分，可列舉上述難燃劑[E]、導熱填料[F]、碳黑[G]等。成分[E]～[G]之具體例及較佳之調配量與本發明之成形品所例示者相同。

於成形材料具有芯鞘構造之情形時，上述成分[E]～[G]可包含於芯構造中，亦可包含於鞘構造中，亦可包含於此兩者中。

於纖維束[H]之表面被覆熱可塑性樹脂[A]而獲得成形材料時，熱可塑性樹脂[A]或包含熱可塑性樹脂[A]之樹脂組成物較佳為於1.0 MPa以上之樹脂壓下進行熔融混練。此處，樹脂壓係指藉由安裝於熔融混練裝置之樹脂壓力計所測得之值，將表壓設為樹脂壓。樹脂壓若為1.0 MPa以上，則只要機械性能允許，便無特別限制，較佳為於1～10 MPa之範圍內使用，進而若為1.5～7 MPa之範圍，則樹脂之劣化較小，故而較佳。

作為調整熔融混練時之樹脂壓力之方法，並無特別限制，例如可列舉：藉由降低熔融混練溫度而提高樹脂黏度；選擇會成為目標樹脂壓力之分子量之聚合物；藉由逆全螺紋、捏和段導入等螺桿排列變更而使樹脂滯留；提高滾筒內之聚合物充滿率；提高螺桿轉速；藉由混合任意添加劑而提高樹脂黏度；導入二氧化碳等超臨界狀態等。

上述成形材料例如藉由射出成形或加壓成形等手法進行成形而成為成形品。就成形材料之操作性之方面而言，纖維束[H]與熱可塑性樹脂[A]或包含熱可塑性樹脂[A]之樹脂組成物較佳為於進行成形之前接黏在一起不分離並保持如上述之形狀。纖維束[H]與熱可塑性樹脂[A]或包含熱可塑性樹脂[A]之樹脂組成物由於形狀(尺寸、縱橫比)、比重、質量完全不同，故存在如下情況：於成形前之材料之搬運、操作時、成形步驟中之材料移送時進行分級，成形品之力學特性產生偏差，或流動性降低而導致模具堵塞，或於成形步驟中發生黏連，若為如圖3所例示之芯鞘構造之配置，則熱可塑性樹脂[A]或包含熱可塑性樹脂[A]之樹脂組成物會拘束纖維束[H]，而實現更牢固之複合化。

成形材料若沿其軸心方向保持大致相同之截面形狀，則可為連續的，亦可切斷成一定長度。成形材料之長度較佳為切斷成11 mm以下、5 mm以上之範圍之長度，藉由調整至該長度，可充分提高成形時之流動性及操作性。以此方式切斷成合適之長度的成形材料之尤佳之樣態可例示射出成形用長纖維顆粒。

作為獲得本發明之成形品之成形方法，無特別限定，可列舉：射出成形、高壓釜成形、加壓成形、長絲纏繞成形、衝壓成形等生產性優異之成形方法。亦可將該等組合使用。又，亦可應用嵌入成形、注塑成形等一體化成形。其中，較佳為使用模具之成形方法，尤其是藉由使用射出成形機之成形方法，可連續獲得穩定之成形品。作為射出成形之條件，無特別規定，例如，射出時間：0.5秒～15秒，更佳為1秒～10秒，背壓：0.1 MPa～20 MPa，更佳為2～15 MPa，進而較佳為3 MPa～10 MPa，保壓力：1 MPa～150 MPa，更佳為5 MPa～100 MPa，保壓時間：1秒～20秒，更佳為5秒～20秒，料缸溫度：200℃～320℃，模具溫度：20℃～100℃之條件較佳。此處，料缸溫度表示射出成形機之對成形材料進行加熱熔融之部分之溫度，模具溫度表示用以形成既定之形狀之注入樹脂之模具之溫度。藉由適當選擇該等條件、尤其是射出時間、背壓及模具溫度，可將成形品中之碳纖維[B]之重量平均纖維長[L_w ]調整至上述較佳之範圍。

作為本發明之成形品之用途，例如可列舉：儀錶板、車門防撞樑、底蓋、燈罩、踏板護罩、散熱器支架、備胎罩、前端等各種模組、汽缸頭罩、軸承護圈、進氣歧管、踏板等汽車零件、構件及外板；起落架吊艙、翼尖小翼、擾流板、邊緣、階梯、整流罩、肋等飛行器相關零件、構件及外板；電話、傳真機、磁帶錄影機(VTR，video tape recorder)、影印機、電視、微波爐、衛生用品、冰箱、空調等家用辦公電氣產品零件；個人電腦、數位相機、行動電話等之殼體、於個人電腦之內部支持鍵盤之構件即鍵盤支持體等電氣電子設備用構件；揚聲器及麥克風等音響機器之相關零件、構件及外板；音響設備之外壁構件；腳踏車零件、釣魚用釣竿、卷線器及高爾夫球桿之桿頭、桿身等運動相關零件、構件及外裝零件等。

本發明之成形品之振動持續性優異，音響特性優異，因此，於上述用途中亦適宜用於音響機器或音響設備。又，於釣竿及高爾夫球桿之桿頭及桿身等一部分運動相關之零件、構件中，亦存在振動持續性及音響特性作為附加價值有用者。例如，關於音響機器之外板，因振動持續性優異，故聲音引起之振動於不在外板損失之情況下振動，因此，不會於外板內部停留聲音，從而可獲得清晰之音質。又，關於釣竿及高爾夫球桿之桿身，因振動持續性優異，故可傳遞至使用者手裏，而不損害釣竿及高爾夫球桿前端之微細之振動，因此，可製成具有手感優異之附加價值之釣竿及高爾夫球桿。關於高爾夫球桿之桿頭，亦與上述音響機器之外板相同，因振動持續性優異，故擊球時之擊球聲引起之振動向外側排出而不會於桿頭內部損失，擊球聲不會停留於桿頭內部，因此，擊球聲之音響特性優異。進而，於除音響機器以外之電氣電子設備、OA設備、家電設備、汽車零件等之一部分中，亦存在要求優異之振動持續性及音響特性之情形。本發明之成形品適宜用於要求優異之振動持續性及音響特性之該等所有用途。 [實施例]

以下，藉由實施例詳細地對本發明進行說明，但下述實施例並非限定本發明。首先，對各種特性之評價方法進行說明。

(1)成形品中之碳纖維[B]之重量平均纖維長 對藉由各實施例及比較例獲得之80 mm×10 mm×4 mm厚之試驗片，依據ISO 2818：2018實施凹口角度45°、深度2 mm之凹口加工。針對已實施凹口加工之試驗片，依據ISO 179-1：2010，使用1.0 J之錘將破壞之試驗片於設定為200～300℃之高溫載台上夾於玻璃板間之狀態下進行加熱，使碳纖維[B]呈膜狀均勻地分散於成形品中。使用光學顯微鏡(50～200倍)觀察碳纖維[B]均勻地分散之膜。測量隨機選擇之1000根碳纖維[B]之纖維長。各實施例中均使用共通之碳纖維，因此，碳纖維之密度及直徑相同，故根據下述式算出重量平均纖維長(L_w )。 重量平均纖維長＝Σ(Mi² ×Ni)/Σ(Mi×Ni) Mi：纖維長(mm) Ni：纖維長Mi之纖維之個數。

(2)成形品之彎曲彈性模數 針對藉由各實施例及比較例獲得之ISO型啞鈴試驗片，依據ISO 178：2010,Amd.1：2013，使用三點彎曲試驗治具(壓頭半徑5 mm)將支點距離設定為64 mm，於試驗速度2 mm/分鐘之試驗條件下測定彎曲彈性模數。作為試驗機，使用「Instron」(註冊商標)萬能試驗機5566型(Instron公司製造)。

(3)成形品之振動持續性 針對藉由各實施例及比較例獲得之12.7 mm×170 mm×1 mmt之試驗片，依據JIS G0602：1993「制振鋼板之振動衰減特性試驗法」，藉由單端固定打擊法實施試驗，而獲得以橫軸為時間、以縱軸為位移之自由振動波形。根據所獲得之自由振動波形，使用上述式(1)算出對數衰減率。關於週期n，以第100個週期算出對數衰減率。

(4)音響性能評價 藉由使用丙烯酸系黏著劑之雙面膠帶，將藉由各實施例及比較例獲得之12.7 mm×170 mm×1 mmt之試驗片貼附於SUS304製懸臂樑(15 mm×15 mm×0.5 mm厚度)之上表面後，測定以SUS304製金屬棒(

5×200 mm)自高30 mm之位置敲擊距自由端側之端部10 mm的固定側之位置時之迴響之長度。聲音迴響2秒以上時設為A，聲音響1.5秒以上且未滿2秒時設為B，聲音響1秒以上且未滿1.5秒時設為C，迴響未滿1秒時設為D。

(5)熱可塑性樹脂[A]與碳纖維[B]之界面剪切強度 ＜第1步驟＞ 首先，準備切斷成容易操作之長度之碳纖維單紗或碳纖維束，於纖維束之情形時，自纖維束抽出單紗。藉由接黏劑將抽出之單紗筆直地貼附於固定治具。使接黏劑硬化後，以自固定治具之兩端伸出之單紗之長度成為20 mm之方式切斷單紗之端部，獲得單紗自固定治具之兩端筆直地伸出之附固定治具之單紗。使用光學顯微鏡觀察安裝於固定治具之單紗，測定3個點之纖維直徑方向之長度，將其平均值作為纖維直徑df。

＜第2步驟＞ 使第1步驟中獲得之附固定治具之單紗自於加熱器上加熱之熱可塑性樹脂之上部下降，將單紗之一端嵌入樹脂中。此時，使用測微計將嵌入深度控制在約300 μm。將嵌入有附固定治具之單紗之樹脂冷卻至常溫後，於自樹脂伸出15 mm之位置切斷單紗，獲得單紗嵌入樣品。

＜第3步驟＞ 使用接黏劑將第2步驟中製作之單紗嵌入樣品固定於立式拉抽試驗機之載置台，以1 μm/秒之速度進行拉抽試驗。測定此時之最大負重值，藉由下述式(2)算出界面剪切強度τ。

τ＝F/(π・df・H)×10^-6 (2) τ：纖維/熱可塑性樹脂界面之界面剪切強度(MPa) F：最大負重值(N) π：圓周率 df：纖維直徑(μm) 嵌入深度H(μm)係利用嵌入時之熱可塑性樹脂最下部至單紗前端之距離X(μm)及嵌入結束後之熱可塑性樹脂之高度Y(μm)，藉由下述式(3)求出。

H＝Y－X     (3)。

(6)碳纖維之拉伸彈性模數之測定 碳纖維之拉伸彈性模數係根據JIS R7608：2004之樹脂含浸線料試驗法，按照以下順序求出。但於碳纖維之纖維束具有撚之情形時，藉由賦予與撚數相同數量之反向旋轉撚來解撚後進行評價。作為樹脂配方，使用「Celloxide(註冊商標)」2021P(大賽璐化學工業公司製造)/三氟化硼單乙胺(東京化成工業(股)製造)/丙酮＝100/3/4(質量份)，作為硬化條件，使用常壓、溫度125℃、時間30分鐘。測定10根碳纖維束之線料，將其平均值作為線料彈性模數。再者，算出線料彈性模數時之應變範圍設為0.1～0.6%。

(參考例1)碳纖維[B-4]之製作 製作包含由丙烯腈及伊康酸構成之聚丙烯腈共聚合物之紡絲溶液。藉由乾濕式紡絲法獲得凝固絲線，該方法係將紡絲溶液自紡絲頭暫時吐出至空氣中後，導入至包含二甲基亞碸之水溶液之凝固浴中。將所獲得之凝固絲線水洗後，於90℃之溫水中以3倍之浴中延伸倍率進行延伸，賦予矽油劑，使用加熱至160℃之溫度之輥進行乾燥。進而，以4倍之延伸倍率進行加壓水蒸氣延伸，獲得單絲纖維細度1.1 dtex之碳纖維前驅物纖維束。繼而，將所獲得之前驅物纖維束並紗，單絲纖維根數設為24,000根，於空氣環境230～280℃之烘箱中以1.1之延伸比進行熱處理，轉換為耐焰化纖維束。對所獲得之耐焰化纖維束進行加撚處理，於溫度300～800℃之氮氣環境中以1.0之延伸比進行預碳化處理，獲得預碳化纖維束。繼而，於延伸比1.02、碳化溫度1900℃之條件下對該預碳化纖維束實施碳化處理後，不賦予上漿劑，獲得碳纖維束[B-4]。

(參考例2)纖維束[H]之製作 於加熱至塗佈溫度150℃之輥上形成各實施例及比較例所示之將樹脂[D]加熱熔融而成之液體之覆膜。為了於輥上形成一定厚度之覆膜，而使用逆輥塗佈。使各實施例及比較例所示之碳纖維[B]束接觸並通過該輥上而使樹脂[D]附著。繼而，於氮氣環境下，於加熱至含浸溫度250℃之腔室內，使其通過5組直徑50 mm之輥式壓製機之間。藉由該操作，使樹脂[D]含浸至碳纖維束之內部，形成纖維束[H]。

(參考例3)熱可塑性樹脂組成物之製作 使用JSW製造之TEX-30α型雙軸擠出機(螺桿直徑30 mm、模具直徑5 mm、滾筒溫度260℃、螺桿轉速150 rpm)，自主料斗供給將各實施例及比較例所示之熱可塑性樹脂[A]及化合物[C]以成為各實施例及比較例所示之組成比的方式進行乾摻所得者，一面自下游之真空排氣孔進行脫氣，一面自模口吐出熔融樹脂組成物。將所獲得之線料冷卻後，藉由切割器切斷，獲得熱可塑性樹脂組成物之顆粒。

各實施例及比較例中使用之原料如以下所示。

熱可塑性樹脂[A] 使用[Α-1]聚芳硫醚樹脂(東麗(股)製造之PPS樹脂「「TORELINA(註冊商標)M2888」」)。 使用[Α-2]聚醯胺樹脂(東麗(股)製造之6尼龍樹脂「「Amilan(註冊商標)CM1001」」)。 使用[Α-3]聚醯胺樹脂(東麗(股)製造之610尼龍樹脂「「Amilan(註冊商標)CM2001」」)。 使用[Α-4]聚碳酸酯樹脂(帝人化成(股)製造之芳香族聚碳酸酯樹脂「「Panlite(註冊商標)L-1225L」」)。

碳纖維[B] 作為[B-1]碳纖維[B-1]，使用東麗(股)製造之TORAYCA(註冊商標)T700S-24000-50E。又，按照上述(6)測定碳纖維[B-1]之拉伸彈性模數之值為230 GPa，直徑為7 μm。

作為[B-2]碳纖維[B-2]，使用東麗(股)之製造之TORAYCA(註冊商標)M40J-12000-50E。又，按照上述(6)測定碳纖維[B-2]之拉伸彈性模數之值為377 GPa，直徑為5 μm。

作為[B-3]碳纖維[B-3]，使用東麗(股)製造之TORAYCA(註冊商標)T800S-24000-10E。又，按照上述(6)測定碳纖維[B-3]之拉伸彈性模數之值為295 GPa，直徑為5 μm。

作為[B-4]碳纖維[B-4]，使用參考例1中製作之碳纖維。又，按照上述(6)測定碳纖維[B-4]之拉伸彈性模數之值為390 GPa。又，所獲得之碳纖維之直徑為7 μm。

作為[B-5]碳纖維[B-5]，使用東麗(股)製造之TORAYCA(註冊商標)T700S-24000-60E。又，按照上述(6)測定碳纖維[B-5]之拉伸彈性模數之值為230 GPa，直徑為7 μm。

化合物[C] 作為[C-1]脂肪族聚碳二醯亞胺，使用(日清紡化學((股))製造之「「Carbodilite(註冊商標)HMV-8CA」」)。

樹脂[D] 使用[D-1]固體之雙酚A型環氧樹脂(三菱化學(股)製造之「jER」(註冊商標)1004AF)。 使用[D-2]萜烯酚樹脂(Yasuhara Chemical(股)製造之「「MightyAce(註冊商標)YP-902」」)。

(實施例1) 自TEX-30α型雙軸擠出機(螺桿直徑30 mm、L/D＝32)之主料斗供給按照參考例3製作之包含[Α-1]之樹脂組成物並進行熔融混練。另一方面，按照參考例2，使將樹脂[D-1]含浸於碳纖維[B-1]中而獲得之纖維束[H]通過設置於雙軸擠出機之前端之電線被覆法用塗佈模具中。將包含[Α-1]之樹脂組成物於熔融狀態下吐出至塗佈模具內，以被覆纖維束[H]之周圍之方式連續地配置。此時，藉由安裝於熔融混練裝置之樹脂壓力計測定之樹脂壓為1 MPa。又，以相對於此時之熱可塑性樹脂[A]、碳纖維[B]及化合物[C]之合計100重量份，各種原料成為表1所記載之調配量之方式，調整樹脂組成物之吐出量。將所獲得之連續狀成形材料冷卻後，藉由切割器切斷，獲得7 mm之長纖維顆粒狀之樹脂成形材料。

使用住友重機械工業公司製造之SE75DUZ-C250型射出成形機，於射出時間：2秒、背壓力：10 MPa、保壓時間：10秒、料缸溫度：280℃、模具溫度：90℃之條件下將所獲得之長纖維顆粒狀成形材料射出成形，藉此，製作ISO型啞鈴試驗片(JIS K 7152-1：1999中規定之A1型試驗片)、12.7 mm×170 mm×1 mm厚之試驗片、及80 mm×10 mm×4 mm厚之試驗片。此處，料缸溫度表示射出成形機之對成形材料進行加熱熔融之部分之溫度，模具溫度表示為了形成既定之形狀而注入成形材料之模具之溫度。將所獲得之試驗片於調整至溫度23℃、50%RH之恆溫恆濕室中靜置24小時後，藉由上述方法進行評價。將評價結果示於表1。

(實施例2及3) 如表1所記載變更[A]～[D]之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表1。

(實施例4、15及16) 將碳纖維[B-1]變更為碳纖維[B-2]，如表1所記載變更成分[A]～[D]之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表1。

(實施例5及6) 將碳纖維[B-1]變更為碳纖維[B-3]，如表1所記載變更成分[A]～[D]之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表1。

(實施例7～12、17及18) 將碳纖維[B-1]變更為碳纖維[B-4]，如表1～3所記載變更成分[A]～[D]之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表1～3。

(實施例13) 將熱可塑性樹脂[Α-1]變更為熱可塑性樹脂[Α-2]，將碳纖維[B-1]變更為碳纖維[B-3]，如表2所記載變更成分[A]～[D]之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表2。

(實施例14) 將熱可塑性樹脂[Α-1]變更為熱可塑性樹脂[Α-2]，將碳纖維[B-1]變更為碳纖維[B-4]，如表2所記載變更成分[A]～[D]之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表2。

(實施例19) 將熱可塑性樹脂[Α-1]變更為熱可塑性樹脂[Α-3]，將碳纖維[B-1]變更為碳纖維[B-4]，將樹脂[D-1]變更為樹脂[D-2]，如表3所記載變更成分[A]～[D]之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表3。

(實施例20) 將熱可塑性樹脂[Α-1]變更為熱可塑性樹脂[Α-4]，將碳纖維[B-1]變更為碳纖維[B-4]，如表3所記載變更成分[A]～[D]之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表3。

(比較例1及2) 如表4所記載變更[A]～[D]之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表4。

(比較例3) 將碳纖維[B-1]變更為碳纖維[B-5]，如表4所記載變更成分[A]～[D]之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表4。

(比較例4) 使用JSW製造之TEX-30α型雙軸擠出機(螺桿直徑30 mm、模具直徑5 mm、滾筒溫度320℃、螺桿轉速150 rpm)，自主料斗供給將熱可塑性樹脂[Α-1]、碳纖維[B-1]及成分[C-1]以成為表4所示之組成比的方式進行乾摻所得者，一面自下游之真空排氣孔進行脫氣，一面進行熔融混練。自模口吐出熔融樹脂組成物，將所獲得之線料冷卻後，藉由切割器切斷，獲得熱可塑性樹脂組成物之顆粒。

使用住友重機械工業公司製造之SE75DUZ-C250型射出成形機，於射出時間：2秒、背壓力：10 MPa、保壓時間：10秒、料缸溫度：280℃、模具溫度：90℃之條件下將所獲得之顆粒狀成形材料射出成形，藉此，製作ISO型啞鈴試驗片(JIS K 7152-1：1999中規定之A1型試驗片)、12.7 mm×170 mm×1 mm厚之試驗片、80 mm×10 mm×4 mm厚之試驗片。此處，料缸溫度表示射出成形機之對成形材料進行加熱熔融之部分之溫度，模具溫度表示為了形成既定之形狀而注入成形材料之模具之溫度。將所獲得之試驗片於調整至溫度23℃、50%RH之恆溫恆濕室中靜置24小時後，藉由上述方法進行評價。將評價結果示於表4。

(比較例5) 將碳纖維[B-1]變更為碳纖維[B-5]，如表4所記載變更成分[A]～[D]之含量，除此以外，以與比較例4相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表4。

(比較例6) 如表4所記載變更成分[A]～[D]之含量，除此以外，以與比較例4相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表4。

(比較例7) 將熱可塑性樹脂[Α-1]變更為熱可塑性樹脂[Α-2]，將碳纖維[B-1]變更為碳纖維[B-5]，如表4所記載變更成分[A]～[D]之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式製作成形品，進行評價。將評價結果示於表4。

[表1]

[表1]
	實施例 1	實施例 2	實施例 3	實施例 4	實施例 5	實施例 6	實施例 7
原料	熱可塑性樹脂(A)	種類	-	Α-1	Α-1	Α-1	Α-1	Α-1	Α-1	Α-1
調配量	重量份	65.0	64.0	59.0	69.0	55.0	54.0	70.0
碳纖維(B)	種類	-	B-1	B-1	B-1	B-2	B-3	B-3	B-4
調配量	重量份	35.0	35.0	40.0	30.0	45.0	45.0	30.0
化合物(C)	種類	-	-	C-1	C-1	C-1	-	C-1	-
調配量	重量份	-	1.0	1.0	1.0	-	1.0	-
樹脂(D)	種類	-	D-1	D-1	D-1	D-1	D-1	D-1	D-1
調配量	重量份	9.5	9.5	11.0	8.5	11.0	11.0	8.5
成形品	平均纖維長	Lwb	mm	1.5	1.2	1.2	0.5	1.0	0.9	1.2
評價結果	彎曲彈性模數	GPa	30.0	30.0	33.0	37.0	41.0	41.0	41.0
界面剪切強度	MPa	17.0	21.0	21.0	17.0	17.0	20.0	17.0
對數衰減比	-	2.7	2.5	2.3	2.8	2.4	1.8	2.4
音響特性	-	C	C	A	C	B	A	B

[表2]

[表2]
	實施例 8	實施例 9	實施例 10	實施例 11	實施例 12	實施例 13	實施例 14
原料	熱可塑性樹脂(A)	種類	-	Α-1	Α-1	Α-1	Α-1	Α-1	Α-2	Α-2
調配量	重量份	69.0	59.0	54.0	59.9	50.0	55.0	70.0
碳纖維(B)	種類	-	B-4	B-4	B-4	B-4	B-4	B-3	B-4
調配量	重量份	30.0	40.0	45.0	40.0	40.0	45.0	30.0
化合物(C)	種類	-	C-1	C-1	C-1	C-1	C-1	-	-
調配量	重量份	1.0	1.0	1.0	0.1	10.0	-	-
樹脂(D)	種類	-	D-1	D-1	D-1	D-1	D-1	D-2	D-2
調配量	重量份	8.5	11.0	12.0	11.0	11.0	11.0	12.0
成形品	平均纖維長	Lwb	mm	1.0	1.0	0.9	1.1	0.7	1.0	1.2
評價結果	彎曲彈性模數	GPa	41.0	45.0	50.0	41.0	43.0	37.0	36.0
界面剪切強度	MPa	20.0	20.0	20.0	18.0	45.0	25.0	22.0
對數衰減比	-	2.0	1.8	1.5	2.2	1.2	1.6	1.8
音響特性	-	A	A	A	A	A	A	A

[表3]

[表3]
	實施例 15	實施例 16	實施例 17	實施例 18	實施例 19	實施例 20
原料	熱可塑性樹脂(A)	種類	-	Α-1	Α-1	Α-1	Α-1	Α-3	Α-4
調配量	重量份	80.0	79.0	80.0	79.0	70.0	70.0
碳纖維(B)	種類	-	B-2	B-2	B-4	B-4	B-4	B-4
調配量	重量份	20.0	20.0	20.0	20.0	30.0	30.0
化合物(C)	種類	-	-	C-1	-	C-1	-	-
調配量	重量份	-	1.0	-	1.0	-	-
樹脂(D)	種類	-	D-1	D-1	D-1	D-1	D-2	D-1
調配量	重量份	5.7	5.7	5.7	5.7	12.0	8.5
成形品	平均纖維長	Lwb	mm	0.9	0.8	1.5	1.4	1.4	1.3
評價結果	彎曲彈性模數	GPa	30.0	30.0	31.0	31.0	36.0	34.0
界面剪切強度	MPa	15.0	17.0	17.0	20.0	25.0	23.0
對數衰減比	-	2.8	2.6	2.6	2.5	1.8	1.9
音響特性	-	C	C	C	C	A	A

[表4]

[表4]
	比較例 1	比較例 2	比較例 3	比較例 4	比較例 5	比較例 6	比較例 7
原料	熱可塑性樹脂(A)	種類	-	Α-1	Α-1	Α-1	Α-1	Α-1	Α-1	Α-2
調配量	重量份	97.0	69.0	65.0	69.0	65.0	40.0	65.0
碳纖維(B)	種類	-	B-1	B-1	B-5	B-1	B-5	B-1	B-5
調配量	重量份	3.0	30.0	35.0	30.0	35.0	60.0	35.0
化合物(C)	種類	-	-	C-1	-	C-1	-	-	-
調配量	重量份	-	1.0	-	1.0	-	-	-
樹脂(D)	種類	-	D-1	D-1	D-1	-	-	-	-
調配量	重量份	1.0	8.5	9.5	-	-	-	-
成形品	平均纖維長	Lwb	mm	1.8	1.2	1.4	0.2	0.2	0.1	1.4
評價結果	彎曲彈性模數	GPa	5.0	27.0	30.0	25.0	25.0	47.0	30.0
界面剪切強度	MPa	17.0	21.0	13.0	21.0	12.0	17.0	13.0
對數衰減比	-	6.0	4.5	4.9	4.7	5.2	4.4	4.9
音響特性	-	D	D	D	D	D	D	D

實施例1～12及15～18之任一成形品均顯示出優異之音響特性。於使用拉伸彈性模數更高之碳纖維作為碳纖維[B]之情形時，顯示出更優異之音響特性。又，實施例13、14、19及20於變更熱可塑性樹脂時亦顯示出優異之音響特性。

另一方面，比較例1及2中，碳纖維[B]之含量較少，因此，成形品之彎曲彈性模數較低，對數衰減率大於3，音響特性降低。比較例3及7中，熱可塑性樹脂[A]與碳纖維[B]之界面剪切強度較低，因此，對數衰減率變大，音響特性降低。比較例4及5中，使用藉由熔融混練而獲得之成形材料製作成形品，故成形品中之碳纖維之重量平均纖維長(L_w )較短，因此，對數衰減率變大，音響特性降低。比較例6中，碳纖維[B]含量較多，故纖維折損變大，成形品內之碳纖維[B]之重量平均纖維長(L_w )變短，因此，對數衰減率變大，音響特性降低。

1:熱可塑性樹脂[A] 2:碳纖維[B] 3:化合物[C] 4:樹脂[D] 5:纖維束[H]

圖1係表示本發明之纖維束[H]之橫截面形態之一例之概略圖。 圖2係表示本發明之成形材料之較佳之縱截面形態之一例之概略圖。 圖3係表示本發明之成形材料之較佳之橫截面形態之一例之概略圖。 圖4係表示本發明之成形材料之較佳之橫截面形態之一例之概略圖。

Claims (5)

1. 一種纖維強化熱可塑性樹脂成形品，其係包含熱可塑性樹脂[A]及碳纖維[B]者，且相對於熱可塑性樹脂[A]、碳纖維[B]之合計100重量份，包含熱可塑性樹脂[A]50～95重量份、碳纖維[B]5～50重量份，成形品之彎曲彈性模數為30 GPa以上，上述熱可塑性樹脂[A]與上述碳纖維[B]之界面剪切強度為15 MPa以上，且藉由下述式(1)算出之成形品之對數衰減率未滿3： 對數衰減率δ＝(1/n)×ln(α_{( 1)} /α_{(1 ＋ n)} )      式(1) δ：對數衰減率 n：週期(n＝100) α₍₁₎ ：最大振幅值 α_{(1 ＋ n)} ：自具有最大振幅值之週期開始數第n個週期之振幅值。
2. 如請求項1之纖維強化熱可塑性樹脂成形品，其中，上述碳纖維[B]之重量平均纖維長(L_w )為0.5～10.0 mm。
3. 如請求項1或2之纖維強化熱可塑性樹脂成形品，其中，碳纖維[B]之拉伸彈性模數為250 GPa以上。
4. 如請求項1至3中任一項之纖維強化熱可塑性樹脂成形品，其進而含有具有反應性官能基之化合物[C]，且相對於熱可塑性樹脂[A]、碳纖維[B]及化合物[C]之合計100重量份，包含化合物[C]0.1～10重量份。
5. 如請求項1至4中任一項之纖維強化熱可塑性樹脂成形品，其中，上述熱可塑性樹脂[A]係包含聚苯硫醚樹脂之樹脂。

Images