具体实施方式

在本发明的第一实施方式中，提供包含树脂(S)和碳纤维(C)的树脂组合物、其成形体(也包括层叠体)、以及成形体的制造方法，所述树脂(S)包含经官能团改性的聚芳醚(A)和热塑性树脂(B)。

在本发明的第二实施方式中，提供树脂成形体的制造方法及其成形体和层叠体。在第二实施方式中，其特征之一在于，使用未经官能团改性的聚芳醚、碳纤维和热塑性树脂作为成形体材料。

以下，对本发明的树脂组合物及其成形品、以及复合材料进行详述。在本说明书中，优选的规定可以任意地采用，更优选所优选的规定彼此的组合。在本说明书中，“XX～YY”的记载是指“XX以上且YY以下”。

在本发明的第一实施方式中，“组合物”这一术语是指含有上述树脂(S)和碳纤维(C)的物，含有的方法没有限制。例如可举出配合有树脂(S)和碳纤维(C)的物、在包含碳纤维(C)的构件中浸渍有树脂(S)的物等。碳纤维(C)为具有织物、无纺布或单向材料的形态的构件的情况下，使树脂(S)浸渍于该碳纤维构件而成的复合材料也包含在本发明的“组合物”中。

需要说明的是，在本说明书中，在表述为使树脂等“浸渍”碳纤维、碳构件的情况下，包括向碳纤维(碳构件)添加树脂成分等的所有形态，例如简单地进行浸泡、浸渍、含浸、浸蘸等，加入的方法没有限制，而这些在第一实施方式和第二实施方式中也均是共通的。

在本发明的第二实施方式中，碳构件只要是由制作包含未经官能团改性的聚芳醚和碳纤维的碳构件的工序得到的碳构件即可，具体的碳构件的制作方法没有限制。

1.本发明的第一实施方式

[树脂(S)]

本发明的第一实施方式的树脂组合物中所含的树脂(S)包含经官能团改性的聚芳醚(A)和热塑性树脂(B)。

<经官能团改性的聚芳醚(A)>

第一实施方式的树脂组合物中所含的经官能团改性的聚芳醚(A)可以是通过使下述记载的聚芳醚与下述记载的改性剂反应而得到的。

作为第一实施方式的树脂组合物中所含的经官能团改性的聚芳醚(A)的原料使用的聚芳醚没有特别限定。

作为聚芳醚，例如可举出聚(2，3-二甲基-6-乙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-氯甲基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-羟乙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-正丁基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-乙基-6-异丙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-乙基-6-正丙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基醚)、聚〔2-(4’-甲基苯基)-1，4-亚苯基醚〕、聚(2-苯基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-氯-1，4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-氯-6-乙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-氯-6-溴-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二正丙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-异丙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-氯-6-甲基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-乙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二溴-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二氯-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二乙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)等。或者，美国专利第3306874号、第3306875号、第3257357号和第3257358号各自说明书中记载的聚合物和共聚物也是适合的。此外，例如可举出聚苯乙烯等乙烯基芳香族化合物与上述聚苯醚的接枝共聚物和嵌段共聚物。其中，特别优选使用聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)。

聚芳醚的聚合度没有特别限制，可以根据使用目的等适当选择，通常可以从60～400的范围中选择。如果聚合度为60以上，则能够提高包含经官能团改性的聚芳醚(A)的树脂组合物的强度，这将在后面详细说明。如果为400以下，则能够维持良好的成形性。

作为对上述聚芳醚进行改性的改性剂，可举出酸改性剂、含氨基的改性剂、磷化合物、含羟基的改性剂、含卤素的改性剂、含环氧基的改性剂、含不饱和烃基的改性剂等。作为酸改性剂，例如例示有二羧酸及其衍生物。

作为用作改性剂的二羧酸，可举出马来酸酐及其衍生物、富马酸及其衍生物。马来酸酐的衍生物是在同一分子内具有烯属双键和羧基或酸酐基这样的极性基团的化合物。具体而言，例如可举出马来酸、马来酸单酯、马来酸二酯、马来酰亚胺及其N取代物(例如N-取代马来酰亚胺、马来酸单酰胺、马来酸二酰胺等)、马来酸的铵盐、马来酸的金属盐、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。作为富马酸衍生物的具体例，可举出富马酸二酯、富马酸金属盐、富马酸铵盐、富马酰卤等。其中，特别优选使用富马酸或马来酸酐。

上述经官能团改性的聚芳醚(A)可以通过使上述聚芳醚与改性剂反应而得到。作为经官能团改性的聚芳醚，优选二羧酸改性聚芳醚，更优选富马酸改性聚芳醚或马来酸改性聚芳醚。具体而言，可举出(苯乙烯-马来酸酐)-聚苯醚-接枝聚合物、马来酸酐改性聚苯醚、富马酸改性聚苯醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯改性聚苯醚、胺改性聚苯醚等改性聚苯醚系聚合物等。其中，优选改性聚苯醚，更优选马来酸酐改性聚苯醚或富马酸改性聚苯醚，特别优选富马酸改性聚苯醚。

经官能团改性的聚芳醚(A)的改性程度(改性度或改性量)可以通过红外线(IR)吸收分光法、滴定法求出。

在根据红外线(IR)吸收分光法求出改性度的情况下，可以根据表示用作改性剂的化合物的吸收的峰强度与表示该聚芳醚的吸收的峰强度的光谱的强度比求出。例如在富马酸改性聚苯醚的情况下，根据表示富马酸的吸收的1790cm^-1的峰强度(A)与表示聚苯醚(PPE)的吸收的1704cm^-1的峰强度之比(B)，使用式：改性度＝(A)/(B)来求出。经官能团改性的聚芳醚(A)的改性度优选为0.05～20。

在通过滴定求出改性量的情况下，可以根据依据JIS K 0070-1992测定的中和滴定量作为酸含量求出。对于经官能团改性的聚芳醚(A)的改性量而言，可以使用相对于聚芳醚质量优选为0.1～20质量％、更优选为0.5～15质量％、进一步优选为1.0～10质量％、特别优选为1.0～5.0质量％的改性量的聚芳醚。

更详细地进行说明。经官能团改性的聚芳醚(A)可以通过任意地在溶剂、其他树脂的存在下使聚芳醚与各种改性剂在自由基产生剂的存在下或不存在下进行反应来制备。作为改性方法，已知溶液改性或熔融改性。

在使用上述富马酸或其衍生物作为改性剂的情况下，任选在芳香族烃溶剂和其他树脂的存在下，使聚芳醚与富马酸或其衍生物在自由基产生剂的存在下或不存在下反应，由此能够得到富马酸改性聚芳醚。作为芳香族烃溶剂，只要是溶解聚芳醚、富马酸或其衍生物、以及任选使用的自由基产生剂，且对产生的自由基为非活性的溶剂即可，没有特别限定。具体而言，作为优选的例子，例如可举出苯、甲苯、乙苯、二甲苯、氯苯、叔丁基苯等。其中，优选使用链转移常数小的苯、甲苯、氯苯、叔丁基苯。溶剂可以单独使用，也可以混合使用2种以上。芳香族烃溶剂的使用比例也没有特别限制，根据状况适当选定即可。通常，相对于所使用的聚芳醚，在1～20倍(质量比)的范围内确定即可。

关于用作改性剂的富马酸或其衍生物的使用比例，相对于聚芳醚100质量份，优选为1～20质量份，更优选为3～15质量份。如果为1质量份以上，则可以得到充分的改性量(改性度)。如果为20质量份以下，则能够适当地进行改性后的纯化等后处理。

聚芳醚的溶液改性中任选使用的自由基产生剂没有特别限定。为了具有适合于反应温度的分解温度、有效地进行改性剂向聚芳醚的接枝，优选夺氢能力大的物质。具体而言，例如可举出二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、1，1-双(叔丁基过氧化)环己烷、1，1-双(叔丁基过氧化)-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化苯甲酰、过氧化癸酰等。自由基产生剂的使用比例相对于聚芳醚100质量份优选为15质量份以下。自由基产生剂如果为15质量份以下，则不易产生不溶成分，因此优选。如果在不存在自由基产生剂的条件下进行上述改性，则可以得到改性量(改性度)低(例如改性量为0.3～0.5质量％)的聚芳醚。

在对聚芳醚进行溶液改性的情况下，具体而言，在将聚芳醚和作为改性剂的例如富马酸或其衍生物溶解于芳香族烃溶剂中使其均匀后，使用自由基产生剂的情况下，在自由基产生剂的半衰期为1小时以下的任意温度下加入自由基产生剂，在该温度下进行反应。所使用的自由基产生剂的半衰期超过1小时的温度需要长的反应时间，因此不优选。

反应时间可以适当选择，为了使自由基产生剂有效地发挥作用，优选在规定的反应温度下进行自由基产生剂的半衰期的3倍以上的时间的改性反应。

反应结束后，将反应溶液加入到甲醇等聚芳醚的不良溶剂中，将析出的改性聚芳醚回收、干燥，可以得到作为目标的经官能团改性的聚芳醚。

在对聚芳醚进行熔融改性的情况下，在自由基产生剂的存在下或不存在下，使用挤出机对聚芳醚和作为改性剂的例如富马酸或其衍生物进行熔融混炼，由此能够得到经官能团改性的聚芳醚。富马酸或其衍生物的使用比例相对于聚芳醚100质量份优选为1～5质量份，更优选为2～4质量份。如果为1质量份以上，则成为充分的改性量(改性度)，如果为5质量份以下，则能够良好地保持富马酸、其衍生物的改性效率，抑制残留于粒料中的富马酸等的量。

用于聚芳醚的熔融改性的自由基产生剂优选为显示1分钟半衰期的温度为300℃以上的自由基产生剂。在显示1分钟半衰期的温度低于300℃的自由基产生剂、例如过氧化物、偶氮化合物等的情况下，聚芳醚的改性效果不充分。

作为自由基产生剂，具体而言，例如有2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷、2，3-二乙基-2，3-二苯基丁烷、2，3-二乙基-2，3-二苯基己烷、2，3-二甲基-2，3-二(对甲基苯基)丁烷等。其中，优选使用显示1分钟半衰期的温度为330℃的2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷。

自由基产生剂的使用比例相对于聚芳醚100质量份优选在0.1～3质量份、更优选为0.5～2质量份的范围内选定。如果为0.1质量份以上，则可以得到高改性效果，如果为3质量份以下，则能够高效地对聚芳醚进行改性，也不易产生不溶成分。

作为对聚芳醚进行熔融改性的方法，例如可举出将聚芳醚、富马酸或其衍生物、和自由基产生剂在室温下均匀地干混后，在实质上为聚芳醚的混炼温度的300～350℃的范围内进行熔融反应的方法。如果为300℃以上，则能够适当地维持熔融粘度，如果为350℃以下，则能够抑制聚芳醚的分解。

通过以上详述的方法得到的经官能团改性的聚芳醚之中特别优选的富马酸改性聚芳醚的情况下，通过上述滴定法求出的改性量(改性剂含量)优选为0.1～20质量％，更优选为0.5～15质量％，进一步优选为1～10质量％，特别优选为1.0～5.0质量％。如果改性量为0.1质量％以上，则能够得到具有充分的力学物性、耐热性的聚芳醚。该改性量为20质量％以下是足够的。

<热塑性树脂(B)>

本发明的第一实施方式的树脂组合物中所含的热塑性树脂(B)没有特别限定，具体而言，可举出聚酰胺树脂、丙烯酸系树脂、聚苯硫醚树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯系树脂、聚烯烃、聚缩醛树脂、聚碳酸酯系树脂、聚氨酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂、改性聚苯醚树脂、苯氧树脂、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚醚酮、芳香族聚酯等。其中，优选为选自聚碳酸酯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酰胺和聚烯烃中的至少1种，更优选为聚酰胺、聚碳酸酯系树脂或聚苯乙烯系树脂。根据一个方面，热塑性树脂(B)为聚苯乙烯系树脂或聚酰胺。

聚苯乙烯系树脂没有特别限定，可举出苯乙烯系化合物的均聚物、2种以上的苯乙烯系化合物的共聚物、以及橡胶状聚合物以粒子状分散于由苯乙烯系化合物的聚合物形成的基体中而成的橡胶改性聚苯乙烯树脂(高抗冲聚苯乙烯)等。作为成为原料的苯乙烯系化合物，例如可举出苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、α-甲基-对甲基苯乙烯、2，4-二甲基苯乙烯、单氯苯乙烯、对叔丁基苯乙烯等。

聚苯乙烯系树脂可以是并用2种以上苯乙烯系化合物而得到的共聚物，其中，优选单独使用苯乙烯进行聚合而得到的聚苯乙烯。例如可举出无规立构聚苯乙烯、全同立构聚苯乙烯、间同立构聚苯乙烯等具有立构结构的聚苯乙烯。作为本发明的树脂组合物中所含的热塑性树脂(B)，其中优选间同立构聚苯乙烯。

间同立构聚苯乙烯是指具有高度的间同立构结构的苯乙烯系树脂(以下，有时简记为SPS)。在本说明书中，“间同立构”是指相邻的苯乙烯单元中的苯环相对于由聚合物嵌段的主链形成的平面交替配置(以下，记载为间同立构规整度)的比例高。

立构规整度可以通过利用同位素碳的核磁共振法(¹³C-NMR法)来进行定量鉴定。可以通过¹³C-NMR法，将连续的多个结构单元、例如连续的2个单体单元设为二元组(dyad)，将3个单体单元设为三元组(triad)，将5个单体单元设为五元组(pentad)，对其存在比例进行定量。

“具有高度间同立构结构的苯乙烯系树脂”是指具有以间同二元组(racemicdyad)(r)计通常为75摩尔％以上，优选为85摩尔％以上，或以间同五元组(racemicpentad)(rrrr)计通常为30摩尔％以上，优选为50摩尔％以上的间同立构规整度的聚苯乙烯、聚(烃取代苯乙烯)、聚(卤代苯乙烯)、聚(卤代烷基苯乙烯)、聚(烷氧基苯乙烯)、聚(乙烯基苯甲酸酯)、它们的氢化聚合物或混合物、或以它们为主成分的共聚物。

作为聚(烃取代苯乙烯)，可举出聚(甲基苯乙烯)、聚(乙基苯乙烯)、聚(异丙基苯乙烯)、聚(叔丁基苯乙烯)、聚(苯基)苯乙烯、聚(乙烯基萘)和聚(乙烯基苯乙烯)等。作为聚(卤代苯乙烯)，可举出聚(氯苯乙烯)、聚(溴苯乙烯)和聚(氟苯乙烯)等，作为聚(卤代烷基苯乙烯)，可举出聚(氯甲基苯乙烯)等。作为聚(烷氧基苯乙烯)，可举出聚(甲氧基苯乙烯)和聚(乙氧基苯乙烯)等。

作为上述苯乙烯系聚合物中特别优选的聚合物，可举出聚苯乙烯、聚(对甲基苯乙烯)、聚(间甲基苯乙烯)、聚(对叔丁基苯乙烯)、聚(对氯苯乙烯)、聚(间氯苯乙烯)、聚(对氟苯乙烯)。

此外，可举出苯乙烯与对甲基苯乙烯的共聚物、苯乙烯与对叔丁基苯乙烯的共聚物、苯乙烯与二乙烯基苯的共聚物等。

对于上述间同立构聚苯乙烯的分子量，没有特别限制，从成形时的树脂的流动性和所得到的成形体的机械性能的观点出发，重均分子量优选为1×10⁴以上且1×10⁶以下，更优选为50000以上且500000以下，进一步优选为50000以上且300000以下。如果重均分子量为1×10⁴以上，则能够得到具有充分的机械性能的成形品。另一方面，如果重均分子量为1×10⁶以下，则成形时的树脂的流动性也没有问题。

在温度300℃、载荷1.2kgf的条件下进行间同立构聚苯乙烯的MFR测定的情况下，该MFR优选为2g/10分钟以上，优选为4g/10分钟以上，如果为该范围，则成形时的树脂的流动性也没有问题。如果上述MFR为50g/10分钟以下，优选为40g/分钟以下，进一步优选为30g/分钟以下，则能够得到具有充分的机械性能的成形品。

可以使用已知为聚酰胺的所有聚酰胺。

作为合适的聚酰胺，例如可举出聚酰胺-4、聚酰胺-6、聚酰胺-6，6、聚酰胺-3，4、聚酰胺-12、聚酰胺-11、聚酰胺-6，10、聚酰胺-4T、聚酰胺-6T、聚酰胺-9T、聚酰胺-10T、以及由己二酸和间苯二甲胺得到的聚酰胺等。其中，优选聚酰胺-6，6。

[碳纤维(C)]

本发明的第一实施方式的树脂组合物中所含的碳纤维(C)没有特别限定，可以使用以聚丙烯腈为原料的PAN系、以石油、煤中的煤焦油沥青为原料的沥青系、以热固化性树脂，例如酚醛树脂为原料的酚醛系等各种碳纤维。碳纤维(C)可以通过气相生长法得到，也可以为再生碳纤维(RCF)。这样，碳纤维(C)没有特别限定，优选为选自PAN系碳纤维、沥青系碳纤维、热固化系碳纤维、酚醛系碳纤维、气相生长碳纤维、再生碳纤维(RCF)中的至少1种碳纤维。

碳纤维根据制造时的原料品质、烧成温度而改变石墨化度，但无论石墨化度如何，均可以使用。碳纤维(C)的形状没有特别限定，可以使用具有选自磨碎纤维、集束切断状(短切原丝)、短纤维状、粗纱、长丝、丝束(tow)、晶须、纳米管等中的至少1种形状的碳纤维。在集束切断状(短切原丝)的情况下，优选使用平均纤维长度为0.1～50mm、平均纤维直径为5～20μm的纤维。

碳纤维的密度没有特别限定，优选为1.75～1.95g/cm³。

碳纤维(C)的形态可以为单纤维，也可以为纤维束，还可以混合存在单纤维和纤维束这两者。构成各纤维束时的单纤维的数量在各纤维束中可以大致均一，或者也可以不同。碳纤维(C)的平均纤维直径根据形态而不同，例如可以使用平均纤维直径优选0.0004～15μm，更优选3～15μm，进一步更优选5～10μm的碳纤维。

如上所述，在本说明书中，第一实施方式的“组合物”只要含有树脂(S)和碳纤维(C)即可，含有的方法没有限制。在包含碳纤维(C)的构件中浸渍有树脂(S)的物(复合材料)也包括在本发明中的“组合物”和“包含组合物的成形品”中。可举出在具有织物、无纺布或单向材料的形态的碳纤维构件中浸渍树脂(S)而得到的材料。

另外，也可以预先在碳纤维(C)中加入官能团改性聚芳醚(A)后，加入热塑性树脂(B)，结果制成含有树脂(S)和碳纤维(C)的组合物。

在包含碳纤维(C)的构件为织物、无纺布或单向材料的情况下，可以使用平均纤维直径优选为3～15μm，更优选为5～7μm的单纤维。另外，在包含碳纤维(C)的构件具有织物、无纺布或单向材料的形态的情况下，可以使用将碳纤维沿一个方向集束而成的构件(纤维束)。该包含碳纤维(C)的构件中，作为纤维束，可以直接使用将由碳纤维制造商供给的碳纤维的单纤维6000根(6K)、12000根(12K)、24000根(24K)、或60000根(60K)等集束而成的产品，也可以使用将它们进一步集束而成的产品。纤维束可以为无捻纱、有捻纱、退捻纱中的任一种。该纤维束可以以开纤的状态包含在成形体中，也可以不开纤而以纤维束的形式包含。在包含碳纤维(C)的构件为织物、无纺布或单向材料的情况下，可以通过使树脂(S)浸渍于该构件而得到成形体。

包含碳纤维(C)的构件，特别是织物、无纺布、单向材料优选厚度薄的构件。从得到薄的碳纤维复合材料的观点出发，包含碳纤维(C)的构件的厚度优选为3mm以下。特别是在单向材料的情况下，厚度优选为0.2mm以下。包含碳纤维(C)的构件的厚度的下限没有特别限定，可以为7μm以上，从品质的稳定的观点出发，为10μm以上，更优选为20μm以上。

(上浆剂)

本发明的树脂组合物中所含的碳纤维(C)可以在表面附着有上浆剂。在使用附着有上浆剂的碳纤维的情况下，该上浆剂的种类可以根据碳纤维和热塑性树脂的种类适当选择，没有特别限定。碳纤维被制成了用环氧系上浆剂、氨基甲酸酯系上浆剂、聚酰胺系上浆剂进行了处理的碳纤维、或者不含上浆剂的碳纤维等而被各种产品化，但在本发明中，无论上浆剂的种类、有无，均可以使用。

从提高上述树脂(S)与碳纤维(C)的界面剪切强度的观点出发，上述树脂(S)100质量％中，包含优选0.5～30质量％、更优选0.8～15质量％、进一步优选1.0～10质量％的上述经官能团改性的聚芳醚(A)。如果树脂(S)中的经官能团改性的聚芳醚(A)的量为0.5质量％以上，则能够得到优异的界面剪切强度。如果聚芳醚(A)的量为30质量％以下，则能够良好地保持所得到的成形品的机械强度、耐热性。

本发明的树脂组合物中，相对于树脂(S)100质量份包含优选1～500质量份、更优选1～400质量份、进一步优选1～350质量份、更进一步优选1～200质量份、更进一步优选1～100质量份、更进一步优选1～50质量份的碳纤维(C)。另外，为了得到优异的强度，优选包含15质量份以上，进一步优选包含20质量份以上。如果碳纤维(C)的量为上述范围，则包含本发明的树脂组合物的成形品或复合材料具有优异的机械强度。

2.本发明的第二实施方式

本发明的第二实施方式涉及树脂成形体的制造方法、以及通过该制造方法得到的成形体和层叠体。在第二实施方式中，其特征之一在于，使用未经官能团改性的聚芳醚、碳纤维和热塑性树脂作为成形体材料。具体而言，其特征在于，包括制作包含未经官能团改性的聚芳醚和碳纤维的碳构件的工序、以及向上述碳构件添加热塑性树脂的工序。

<未经官能团改性的聚芳醚>

在本实施方式中，作为碳构件中所含的未经官能团改性的聚芳醚(以下，有时也简称为“未改性聚芳醚”)，可举出作为经官能团改性的聚芳醚(A)的原料而在第一实施方式中详述的物质。其中，与第一实施方式同样地，作为聚芳醚，可以优选使用聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)。

未改性聚芳醚的聚合度没有特别限制，可以根据使用目的等适当选择，通常可以从60～400的范围中选择。

<碳纤维>

在本实施方式中，作为碳构件中所含的碳纤维，可举出与第一实施方式中详述的碳纤维相同的碳纤维。与第一实施方式同样地没有特别限定，优选为选自PAN系碳纤维、沥青系碳纤维、热固化系碳纤维、酚醛系碳纤维、气相生长碳纤维、再生碳纤维(RCF)中的至少1种碳纤维。

与第一实施方式同样地，碳纤维的形状也没有特别限定，可以使用具有选自磨碎纤维、集束切断状(短切原丝)、短纤维状、粗纱、长丝、丝束、晶须、纳米管等中的至少1种形状的碳纤维。碳纤维的形态也可以是单纤维，还可以是纤维束，还可以是单纤维与纤维束这两者混合存在。构成各纤维束时的单纤维的数量在各纤维束中可以大致均一、或者也可以不同。碳纤维的平均纤维直径根据形态而不同，例如可以使用平均纤维直径优选为0.0004～15μm，更优选为3～15μm，进一步更优选为5～10μm的碳纤维。碳纤维的密度没有特别限定，优选为1.75～1.95g/cm³。

与第一实施方式同样地，可以在碳纤维的表面附着有上浆剂。

在本发明的第二实施方式中，碳构件只要是由制作包含未改性聚芳醚和碳纤维的碳构件的工序得到的碳构件即可，具体的碳构件的制作方法没有特别限制。

向碳纤维中加入未改性聚芳醚的方法没有特别限定。例如，可举出在适当的溶剂的存在下使未改性聚芳醚浸渍碳纤维的方法、向碳纤维中直接加入未改性聚芳醚粉末的方法、将碳纤维与未改性聚芳醚混合并施加压力的方法等。

<热塑性树脂>

本实施方式中的热塑性树脂也没有特别限定，可举出与上述第一实施方式中详述的热塑性树脂相同的热塑性树脂。其中，优选为选自聚碳酸酯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酰胺和聚烯烃中的至少1种，更优选为聚酰胺、聚碳酸酯系树脂或聚苯乙烯系树脂。根据一个方面，热塑性树脂为聚苯乙烯系树脂或聚酰胺。

聚苯乙烯系树脂没有特别限定，优选的方式与第一实施方式相同，其中，同样优选间同立构聚苯乙烯。间同立构聚苯乙烯的详细情况如第一实施方式所述。

聚酰胺也没有特别限定，可举出第一实施方式中记载的聚酰胺。其中，本实施方式中也同样地优选聚酰胺-6，6。

在本发明的第二实施方式中，在上述热塑性树脂和未改性聚芳醚的合计100质量％中包含优选0.5～30质量％、更优选0.8～15质量％、进一步优选1.0～10质量％的上述未改性聚芳醚。如果未改性聚芳醚的量为0.5质量％以上，则能够得到优异的界面剪切强度。如果未改性聚芳醚的量为30质量％以下，则能够良好地保持所得到的成形品的机械强度、耐热性。

在本发明的第二实施方式中，相对于热塑性树脂和未经官能团改性的聚芳醚的合计100质量份，优选包含1～500质量份、更优选1～400质量份、进一步优选1～350质量份、更进一步优选1～200质量份、更进一步优选1～100质量份、更进一步优选1～50质量份的碳纤维。为了得到优异的弯曲强度，优选的是，包含优选为15质量份以上，进一步优选为20质量份以上，更进一步优选为40质量份以上。如果碳纤维的量为上述范围，则通过本发明的第二实施方式得到的成形品或复合材料具有优异的机械强度。

本发明的第一实施方式的树脂组合物包含树脂(S)和碳纤维(C)，所述树脂(S)包含上述经官能团改性的聚芳醚(A)和热塑性树脂(B)。如先前定义那样，本树脂组合物中，这些成分的含有方式没有限制。本发明的第二实施方式的树脂成形体的制造方法只要包括制作含有未改性聚芳醚和碳纤维的碳构件的工序、以及向该碳构件添加热塑性树脂的工序即可，具体的碳构件的制作方法没有限制。

虽然不受特定理论的束缚，但在第一实施方式中本发明人等发现，通常相容性低的碳纤维(C)和热塑性树脂(B)藉由经官能团改性的聚芳醚(A)而表现出高界面剪切强度。在使用玻璃纤维而不是碳纤维的情况下，有时使用酸改性聚芳醚作为增容剂，认为其理由在于，通过玻璃纤维表面的官能团(碱性)与酸改性聚芳醚的反应，提高了对热塑性树脂的相容性。另一方面，由于在碳纤维表面几乎不存在玻璃纤维那样的官能团，所以认为以与上述不同的机制表现出高界面剪切强度。该树脂(S)与碳纤维(C)的高界面剪切强度与碳纤维(C)的上浆剂处理的有无无关地显现也是令人惊讶的。由于上浆剂具有大量的官能团，所以通常存在提高与树脂成分的亲和性的趋势，但本发明人等发现，在本发明的体系中，该官能团的有无不产生影响。

在图1的图表中，横轴表示经官能团改性的聚芳醚量，纵轴表示根据基于微滴法的试验算出的界面剪切强度值。“CF”表示碳纤维的行为，“GF”表示玻璃纤维的行为。由图1可知以下内容。在玻璃纤维(GF)的情况下，在经官能团改性的聚芳醚量为2质量％的位置界面剪切强度变得几乎持平。与此相对，在碳纤维(CF)的情况下，界面剪切强度随着经官能团改性的聚芳醚量而上升。由此也认为，界面剪切强度的表现机理与玻璃纤维不同。

未经官能团改性的聚芳醚无法得到上述效果。

还值得注意的是，在本发明的第二实施方式中，无论有无碳纤维的上浆剂处理，本方式中得到的成形体(包含层叠体)也均具有高机械强度。不受特定的理论束缚，详细的机理尚不明确，但如上所述，由于在碳纤维表面几乎不存在官能团，所以认为本方式的制造方法中得到的成形体以与玻璃纤维的情况不同的机理表现出高机械强度。

<其他成分>

本发明的第一实施方式的树脂组合物、或第二实施方式的碳构件或热塑性树脂中，在不妨碍本发明的目的的范围内，可以添加通常使用的橡胶状弹性体、抗氧化剂、上述碳纤维(C)或碳纤维以外的填充剂、交联剂、交联助剂、成核剂、脱模剂、增塑剂、增容剂、着色剂和/或抗静电剂等其他成分。以下例示一些其他成分。

作为橡胶状弹性体，可以使用各种橡胶状弹性体。例如可举出天然橡胶、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚异丁烯、氯丁橡胶、聚硫橡胶、硫醇(THIOKOL)橡胶、丙烯酸橡胶、氨基甲酸酯橡胶、硅橡胶、环氧氯丙烷橡胶、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBR)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIR)、氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SEP)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-丁二烯无规共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯无规共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯无规共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯无规共聚物、乙丙橡胶(EPR)、乙烯丙烯二烯橡胶(EPDM)、或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-核壳橡胶(ABS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯-核壳橡胶(MBS)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-苯乙烯-核壳橡胶(MAS)、丙烯酸辛酯-丁二烯-苯乙烯-核壳橡胶(MABS)、丙烯酸烷基酯-丁二烯-丙烯腈-苯乙烯核壳橡胶(AABS)、丁二烯-苯乙烯-核壳橡胶(SBR)、以甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯硅氧烷为首的含硅氧烷的核壳橡胶等核壳型的粒子状弹性体、或将它们改性而得到的橡胶等。

其中，特别优选使用SBR、SBS、SEB、SEBS、SIR、SEP、SIS、SEPS、核壳橡胶或将它们改性而得到的橡胶等。

作为经改性的橡胶状弹性体，例如可举出利用具有极性基团的改性剂将苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物橡胶、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBR)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIR)、氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SEP)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-丁二烯无规共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯无规共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯无规共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯无规共聚物、乙丙橡胶(EPR)、乙烯丙烯二烯橡胶(EPDM)等进行改性而得到的橡胶等。

作为填充剂，除了碳纤维(C)或碳纤维以外，还可以加入有机填料。作为有机填料，可举出有机合成纤维、天然植物纤维等。作为有机合成纤维的具体例，可举出全芳香族聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维等。上述有机填料可以使用1种，也可以组合使用2种以上，其添加量相对于上述树脂(S)100质量份、或未改性聚芳醚与热塑性树脂的合计100质量份优选为1～350质量份，更优选为5～200质量份。如果为1质量份以上，则充分得到填充剂的效果，如果为350质量份以下，则分散性不差，不会对成形性造成不良影响。

作为抗氧化剂，有各种抗氧化剂，特别优选三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(单和二壬基苯基)亚磷酸酯等单亚磷酸酯、二亚磷酸酯等磷系抗氧化剂和酚系抗氧化剂。

作为二亚磷酸酯，优选使用通式所示的磷系化合物，

[化学式1]

(式中，R³⁰和R³¹各自独立地表示碳原子数1～20的烷基、碳原子数3～20的环烷基或碳原子数6～20的芳基。)。

作为上述通式所示的磷系化合物的具体例，可举出二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯；二辛基季戊四醇二亚磷酸酯；二苯基季戊四醇二亚磷酸酯；双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；双(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；二环己基季戊四醇二亚磷酸酯等。

作为酚系抗氧化剂，可以使用已知的酚系抗氧化剂，作为其具体例，可举出2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚；2，6-二苯基-4-甲氧基苯酚；2，2’-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)；2，2’-亚甲基双-(6-叔丁基-4-甲基苯酚)；2，2’-亚甲基双〔4-甲基-6-(α-甲基环己基)苯酚〕；1，1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷；2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-环己基苯酚)；2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-壬基苯酚)；1，1，3-三(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷；2，2-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)-4-正十二烷基巯基丁烷；乙二醇-双〔3，3-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丁酸酯〕；1，1-双(3，5-二甲基-2-羟基苯基)-3-(正十二烷基硫基)-丁烷；4，4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)；1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2，4，6-三甲基苯；2，2-双(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)丙二酸二(十八烷基)酯；3-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八烷基酯；四〔亚甲基(3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)〕甲烷等。

除了上述磷系抗氧化剂、酚系抗氧化剂以外，还可以单独使用胺系抗氧化剂、硫系抗氧化剂等，或者将多种混合使用。

上述的抗氧化剂相对于上述树脂(S)100质量份、或未改性聚芳醚和热塑性树脂的合计100质量份通常为0.005质量份以上且5质量份以下。如果抗氧化剂的配合比例为0.005质量份以上，能够抑制热塑性树脂(A)或热塑性树脂的分子量降低。如果为5质量份以下，能够良好地维持机械强度。作为抗氧化剂，在组合物中包含多种的抗氧化剂的情况下，优选以合计量成为上述范围的方式进行调整。抗氧化剂的配合量相对于树脂(S)100质量份、或未改性聚芳醚和热塑性树脂的合计100质量份更优选为0.01～4质量份，进一步优选为0.02～3质量份。

作为成核剂，可以从以二(对叔丁基苯甲酸)铝为首的羧酸的金属盐、以亚甲基双(2，4-二叔丁基苯酚)酸式磷酸酯钠为首的磷酸的金属盐、滑石、酞菁衍生物等公知的成核剂中任意选择使用。作为具体的商品名，可举出株式会社ADEKA制的ADEKA STAB NA-10、ADEKA STAB NA-11、ADEKA STAB NA-21、ADEKA STAB NA-30、ADEKA STAB NA-35、ADEKASTAB NA-70、大日本油墨(DIC)化学工业株式会社制的PTBBA-AL等。这些成核剂可以仅单独使用一种或组合使用两种以上。成核剂的配合量没有特别限定，相对于树脂(S)100质量份、或未改性聚芳醚和热塑性树脂的合计100质量份，优选为0.01～5质量份，更优选为0.04～2质量份。

作为脱模剂，可以从聚乙烯蜡、硅油、长链羧酸、长链羧酸金属盐等公知的脱模剂中任意选择使用。这些脱模剂可以仅单独使用一种或组合使用两种以上。脱模剂的配合量没有特别限定，相对于树脂组合物100质量份、或树脂成形体材料合计100质量份，优选为0.1～3质量份，更优选为0.2～1质量份。

<树脂组合物>

制备本发明的树脂组合物的方法没有特别限定，可以利用公知的混合机进行混合，也可以利用挤出机等进行熔融混炼。也可以使熔融的树脂浸渍于包含碳纤维的部件。例如可以将添加有树脂(S)、碳纤维(C)和根据需要的上述各种成分的组合物成形，进行注射成形。注射成形时使用规定形状的模具进行成形即可，挤出成形时将膜和片材进行T模成形，将所得到的膜和片材加热熔融后挤出，形成为规定形状即可。

如果采用使用双螺杆混炼机对碳纤维进行侧进料的方法、使碳纤维粗纱浸渍于熔融树脂并拉出成形后，切断成所期望的粒料长度的所谓的长纤维粒料的制造方法，则能够抑制碳纤维的折损，因此优选。也可以对树脂组合物进行冲压成形，可以使用冷压法、热压法等已知的方法。

使树脂(S)浸渍包含碳纤维(C)的构件而得到复合构件的情况下，具体而言，使树脂(S)的溶液浸渍包含碳纤维(C)的构件(织物、无纺布、UD材料等)。作为浸渍树脂的对象的构件可以为1片，也可以为层叠2片以上而成的层叠体。

本发明的树脂组合物是包含树脂(S)和碳纤维(C)的以热塑性树脂作为基体的碳纤维复合材料(CFRTP)。如上所述，其机理没有特别限定，但具有树脂(S)与碳纤维(C)的高界面剪切强度。上述界面剪切强度例如可以通过“微滴法”进行评价。

“微滴法”是如下方法：使树脂粒(微滴)附着于单纤维，将微滴固定后，进行从微滴拉出单纤维的试验，从而对单纤维与树脂的界面粘接性进行评价。在微滴法中，根据下述式算出界面剪切强度。

τ＝F/(πDL)

式中，τ为界面剪切强度，F为最大拉出载荷，L为埋入到微滴中部分的单纤维的长度，D为纤维直径。

本发明的树脂组合物无论有无碳纤维(C)的上浆处理，均具有高界面剪切强度。例如，使用间同立构聚苯乙烯作为热塑性树脂(B)，使用富马酸改性聚芳醚作为经官能团改性的聚芳醚(A)，在拉出速度0.12mm/分钟、测力传感器(load cell)最大载荷1N的条件下进行基于微滴法的试验时，优选具有20MPa以上，更优选具有23MPa以上的界面剪切强度。基于微滴法的试验进行20～30次，算出根据其结果求出的界面剪切强度的平均值。上述条件下的基于微滴法的试验具体而言可以使用东荣产业株式会社制复合材料界面特性评价装置MODEL HM410。本发明的树脂组合物的成形性也优异，因此适用于汽车构件用途等各种用途，具体而言适用于大型的成形品。

<树脂成形体的制造方法>

如上所述，本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体可以通过将树脂(S)与碳纤维(C)混合、熔融混炼、或浸渍而将组合物成形而得到。作为其他方法，也可以通过包括如下工序的方法进行成形体的成形，所述工序为：制作包含经官能团改性的聚芳醚(A)和上述碳纤维(C)的碳构件的工序；以及向上述碳构件添加上述热塑性树脂(B)的工序。

制作包含经官能团改性的聚芳醚(A)和碳纤维(C)的碳构件的方法没有特别限定。例如可举出：在适当的溶剂下，使经官能团改性的聚芳醚浸渍碳纤维的方法、将在适当的载体(vehicle)中混合有聚芳醚(A)的混合物涂布于碳纤维的方法、在上浆材料(上浆剂)中混合经官能团改性的聚芳醚(A)并向碳纤维添加的方法等。使用该方法时，作为碳纤维(C)的形态，可举出选自短切原丝、织物、无纺布或单向材料中的至少1种形态。

对于通过上述工序得到的碳构件，在接下来的工序中加入热塑性树脂(B)。向碳构件添加热塑性树脂(B)的方法没有限定，热塑性树脂(B)可以为溶液状态，也可以为熔融状态。具体而言，可举出在适当的溶剂下使热塑性树脂(B)浸渍碳构件的方法、将包含热塑性树脂(B)的膜层叠并进行熔融压制的方法、通过向碳构件直接添加热塑性树脂(B)的粉末后使其熔融来进行加入的方法等。

碳构件只要包含经官能团改性的聚芳醚(A)和碳纤维(C)即可，可以在织物、无纺布或单向材料的形态下添加热塑性树脂(B)，也可以将具有织物等形态的碳构件切割成短切的短切形态后添加热塑性树脂(B)。向碳构件添加热塑性树脂(B)后，可以通过后述的各种成形法制造成形体。

根据本发明的第二实施方式，通过包括制作包含未改性聚芳醚和碳纤维的碳构件的工序、以及向上述碳构件添加热塑性树脂的工序的方法，能够制造成形体。

包含未改性聚芳醚和碳纤维的碳构件的制作方法与上述第一实施方式的碳构件的制作方法相同。作为向该工序中得到的碳构件添加热塑性树脂的方法，可举出与上述第一实施方式相同的方法。作为碳纤维的形态，可举出选自织物、无纺布或单向材料中的至少1种形态。向碳构件添加热塑性树脂后，可以通过上述各种成形法制造成形体。

<成形体>

包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体、或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体的形状没有特别限定，例如可举出片材、膜、纤维、织物、无纺布、单向材料(UD材料)、容器、注射成形品、吹塑成形体等。包含本发明的树脂组合物的成形体如上所述可以为注射成形体。根据所使用的碳纤维的形态，上述成形体也可以是单向纤维增强材料、或包含选自织物状碳纤维和无纺布状碳纤维中的至少1种构件的成形体。也可以层叠多个该成形体而制成层叠体。该层叠体在本说明书中也包含在“成形体”中。

本发明的包含选自单向纤维增强材料、织物状碳纤维和无纺布状碳纤维中的至少1种构件的成形体具有高机械强度。例如，具有按照ISO 178：2010、在支点间距离4cm、试验速度2mm/min、温度23℃下测定的弯曲强度为250MPa以上，更优选为300MPa以上的机械强度。

将本发明的第一实施方式的树脂组合物成形而成的成形体、或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体适合作为电气/电子材料(连接器·印制基板等)、产业结构材料、汽车部件(车辆搭载用连接器、毂盖、汽缸头罩(cylinder head cover)等)、家电用品、各种机械部件、管、片、盘、膜等产业用资材。

具体而言，包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体可以作为热塑性碳纤维增强塑料(CFRTP)在要求进一步轻量化的汽车/航空器/运动用品等广泛的用途中推广。对于该用途的成形体，也能够应用于要求在高载荷、高温之类的高负荷环境下的耐性的工程塑料的改良。包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体的成形时间短、再利用性优异、成形时的树脂浸渍容易，机械强度充分，因此能够在广泛的用途中实用。

具体而言，可举出汽车用途、摩托车/自行车用途、热水器和热泵(Ecocute)相关用途、家电用途/电子设备用途、建材用途、日用品用途。

作为汽车用途，可例示齿轮等滑动部件、汽车用面板构件、毫米波天线罩、IGBT外壳、散热器格栅、仪表罩、挡泥板支架、发动机前盖、前支承塔板、任务中央通道、散热芯支架、前仪表板、门内部件、后行李箱后面板、后行李箱侧面板、后行李箱地板、后行李箱隔板、车顶、门框支柱、座椅靠背、头枕支架、发动机部件、防撞箱、前地板通道、前地板面板、底盖、底支承杆、防撞梁、前整流罩、前支承塔杆等汽车用部件。

包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体可以适当地构成例如动力电子单元、快速充电插头、车载充电器、锂离子电池、电池控制单元、动力电子控制单元、三相同步电动机、家用充电插头等。

包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体例如可以进一步适合地构成太阳微光传感器、交流发电机、EDU(电子喷射器驱动器单元)、电子节气门、滚筒控制阀、节气门开度传感器、散热器风扇控制器、斗形线圈、A/C型管接头、柴油机微粒捕集过滤器、前灯反射器、增压空气管道、增压空气冷却头、进气温度传感器、汽油燃料压力传感器、凸轮/曲轴位置传感器、组合阀、发动机油压传感器、变速器齿轮角度传感器、无级变速器油压传感器、ELCM(蒸发止回模块)泵、水泵叶轮、转向辊连接器、ECU(发动机计算机单元)连接器、ABS(防抱死制动系统)储油缸活塞、执行器盖等。

包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体例如还可以适合作为用于将车载传感器模块所具备的传感器密封的密封材料使用。该传感器没有特别限定，具体而言，可举出(例如用于高地校正的)大气压传感器、(例如用于燃料喷射控制的)增压压力传感器、(IC化)大气压力传感器、(例如用于气囊的)加速度传感器、(例如用于座椅状态控制的)表压传感器、(例如用于燃料箱泄漏检测的)油箱内部压力传感器、(例如用于空调控制的)制冷剂压力传感器、(例如用于点火线圈控制的)线圈驱动器、EGR(排气再循环)阀传感器、(例如用于燃料喷射控制的)空气流量传感器、(例如用于燃料喷射控制的)进气管压力(MAP)传感器、承油盘、散热器盖、进气歧管等。

包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体并不限定于上述例示的汽车部件，例如也适合用作高压(线束)连接器、毫米波天线罩、IGBT(绝缘栅双极晶体管)外壳、电池保险丝端子、散热器格栅、仪表罩、逆变器冷却水泵、电池监控单元、结构部件、进气歧管、高压连接器、电机控制ECU(发动机计算机单元)、逆变器、管道部件、滤罐放气阀、动力单元、母线、电机减速器、滤罐等。

包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体也适合用于摩托车部件、自行车部件，更具体而言，可举出摩托车用构件、摩托车用整流罩、自行车用构件等。作为摩托车/自行车用途，可举出摩托车用构件、摩托车用整流罩、自行车用构件。

包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体由于耐化学试剂性也优异，因此也可以用于各种电气化产品。例如也优选构成热水器、具体地为作为所谓的“Eco Cute(注册商标)”等已知的天然制冷剂热泵热水器的部件。作为该部件，例如可举出淋浴部件、泵部件、管道部件等，更具体而言，可举出单端口循环连接配件、溢流阀、混合阀单元、耐热阱、泵壳、复合水阀、进水配件、树脂接头、管道部件、树脂减压阀、用于水龙头的弯管等。

包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体也可以适合用于家电用途、电子设备，更具体而言，可举出电话、手机、微波炉、冰箱、吸尘器、OA设备、电动工具部件、电气相关装置部件用途、防静电用途、高频电子部件、高散热性电子部件、高压用部件、电磁波屏蔽用部件、通信设备产品、AV设备、个人计算机、收银机、风扇、换气扇、缝纫机、墨液周边部件、色带盒、空气过滤器部件、温水冲洗马桶座圈部件、马桶座圈、马桶盖、电饭锅部件、光拾取设备、照明器具用部件、DVD、DVD-RAM、DVD拾取部件、DVD用拾取基板、开关部件、插座、显示器、摄像机、灯丝、插头、高速彩色复印机(激光打印机)、逆变器、空调、键盘、转换器、电视、传真机、光连接器、半导体芯片、LED部件、洗衣机/洗烘机部件、洗碗机/烘干机用部件等构成构件。

包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体也适合用于建材，更具体而言，可举出外墙板、背板、隔断墙板、信号灯、应急灯、墙壁材料等构成构件。

包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体也适合用于杂货、日用品等，更具体而言，可举出筷子、饭盒、餐具容器、食品托盘、食品包装用材料、水槽、桶、玩具、运动用品、冲浪板、门盖、门阶、弹球机部件、遥控车、遥控器箱、文具、乐器、玻璃杯、哑铃、头盔盒产品、照相机等中使用的快门用叶片构件、乒乓球用、网球用等的球拍构件、滑雪用、滑雪板用等的板构件等构成构件。

以上说明的各种部件各自的一部分或全部可以由包含本发明的第一实施方式的树脂组合物的成形体或通过第二实施方式的制造方法得到的成形体构成。

实施例

通过实施例进一步具体说明本发明，但本发明不受这些实施例的任何限制。

制造例1

聚芳醚[BLUESTAR NEW CHEMICAL MATERIALS Co.LTD.制：LXR040；聚(2，6-二甲基-1，4-苯醚)]100质量份、自由基产生剂(日油株式会社制：NOFMER BC90；2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷)4质量份、改性剂(富马酸)1质量份干混，使用具有32mm的料筒直径的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)，在螺杆转速200rpm、设定温度300℃下进行熔融混炼。此时的树脂温度约为330℃。

将线料冷却后进行粒料化，得到富马酸改性聚芳醚。为了测定改性程度(改性量)，根据按照JIS K 0070-1992测定的中和滴定量求出改性量作为酸含量。改性量为1.60质量％。

制造例2

将改性剂的量设为2质量份，除此以外，在与制造例1同样的条件下制作粒料，也测定改性量。经官能团改性的聚芳醚的改性量为1.74质量％。

制造例3

将改性剂的量设为3质量份，除此以外，在与制造例1同样的条件下制作粒料，也测定改性量。经官能团改性的聚芳醚的改性量为2.05质量％。

<微滴试验>

为了评价树脂组合物中的树脂与碳纤维的界面剪切强度，进行了以下的基于微滴法的试验。

使用料筒直径为32mm的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)，使用通过制造例1～3得到的经官能团改性的聚芳醚、或后述的富马酸改性聚苯醚(出光兴产株式会社制：CX-1)与间同立构聚苯乙烯(出光兴产株式会社制：XAREC 300ZC，MFR＝30g/10分钟)得到树脂(S)。使用微滴法，进行所得到的树脂(S)与碳纤维(C)之间的界面剪切强度的测定。以下，有时将间同立构聚苯乙烯简记为“SPS”。

利用上述微滴法的试验使用东荣产业株式会社制：MODELHM410，在氮气氛中、微滴制作温度270℃、拉出速度0.12mm/分钟、测力传感器最大载荷1N的条件下实施。试验进行20次，根据其平均值求出界面剪切强度。

<MFR>

实施例和比较例中使用的树脂的熔体流动速率(MFR)按照JIS K 7210-1：2014，在测定温度300、载荷2.16kg下进行测定。单位为g/10分钟。

比较例1

相对于由SPS(出光兴产株式会社制：XAREC 300ZC，MFR：30g/10分钟)100质量％构成的树脂100质量份，将碳纤维(Mitsubishi Chemical株式会社制：TR50S15L，长丝直径7μm)30质量份使用料筒直径为32mm的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)进行侧进料并混炼，得到组合物。

为了对构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度进行测定，进行上述微滴试验。具体而言，将上述SPS 100质量％用双螺杆混炼机混炼后，利用微滴法测定该树脂与上述碳纤维之间的界面剪切强度。如表1所示，界面剪切强度为18MPa。

实施例1

相对于由SPS(出光兴产株式会社制：XAREC 300ZC，MFR：30g/10分钟)99质量％和制造例1中得到的经官能团改性的聚芳醚(改性量：1.60质量％)1质量％构成的树脂100质量份，将碳纤维(Mitsubishi Chemical株式会社制：TR50S15L，长丝直径7μm)30质量份，使用料筒直径为32mm的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)进行侧进料并混炼，得到组合物。

为了对构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度进行测定，进行上述微滴试验。具体而言，将99质量％的上述SPS和制造例1中得到的经官能团改性的聚芳醚1质量％用双螺杆混炼机混炼后，利用微滴法测定该树脂与上述碳纤维之间的界面剪切强度。如表1所示，界面剪切强度为23MPa。

实施例2

将SPS的量设为95质量％、将经官能团改性的聚芳醚(制造例1)的量设为5质量％，除此以外，利用与实施例1相同的方法得到组合物。与实施例1同样地测定构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度。如表1所示，界面剪切强度为30MPa。

实施例3

相对于由SPS(出光兴产株式会社制：XAREC 300ZC，MFR：30g/10分钟)99质量％和由制造例2得到的经官能团改性的聚芳醚(改性量：1.74质量％)1质量％构成的树脂100质量份，将碳纤维(Mitsubishi Chemical株式会社制：TR50S15L，长丝直径7μm)30质量份使用料筒直径为32mm的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)进行侧进料并混炼，得到组合物。

为了对构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度进行测定，进行上述微滴试验。具体而言，将99质量％的上述SPS和制造例2中得到的经官能团改性的聚芳醚1质量％用双螺杆混炼机混炼后，利用微滴法对该树脂与碳纤维之间的界面剪切强度进行测定。如表1所示，界面剪切强度为24MPa。

实施例4

将SPS的量设为95质量％、将经官能团改性的聚芳醚(制造例2)的量设为5质量％，除此以外，利用与实施例3同样的方法得到组合物。与实施例3同样地测定构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度。如表1所示，界面剪切强度为31MPa。

实施例5

相对于由SPS(出光兴产株式会社制：XAREC 300ZC，MFR：30g/10分钟)99质量％和制造例3中得到的经官能团改性的聚芳醚(改性量：2.05质量％)1质量％构成的树脂100质量份，将碳纤维(Mitsubishi Chemical株式会社制：TR50S15L，长丝直径7μm)30质量份使用料筒直径为32mm的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)进行侧进料并混炼，得到组合物。

为了测定构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度，进行上述微滴试验。具体而言，将99质量％的上述SPS和制造例3中得到的经官能团改性的聚芳醚1质量％用双螺杆混炼机混炼后，利用微滴法对该树脂与碳纤维之间的界面剪切强度进行测定。如表1所示，界面剪切强度为23MPa。

实施例6

将SPS的量设为95质量％、将经官能团改性的聚芳醚(制造例3)的量设为5质量％，除此以外，通过与实施例5相同的方法得到组合物。与实施例5同样地测定构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度。如表1所示，界面剪切强度为32MPa。

比较例2

相对于由SPS(出光兴产株式会社制：XAREC 300ZC，MFR：30g/10分钟)99质量％和未经官能团改性的聚芳醚(BLUESTAR NEW CHEMICAL MATERIALS Co.LTD.制：LXR040，聚苯醚)1质量％构成的树脂100质量份，将碳纤维(Mitsubishi Chemical株式会社制：TR50S15L，长丝直径7μm)30质量份使用料筒直径为32mm的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)进行侧进料并混炼，得到组合物。

为了对构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度进行测定，进行上述微滴试验。具体而言，将99质量％的上述SPS和上述未经官能团改性的聚芳醚1质量％用双螺杆混炼机混炼后，利用微滴法对该树脂与碳纤维之间的界面剪切强度进行测定。如表1所示，界面剪切强度为17MPa。

比较例3

将SPS的量变更为95质量％，将未经官能团改性的聚芳醚的量变更为5质量％，除此以外，利用与比较例2相同的方法得到组合物。与比较例2同样地测定构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度。如表1所示，界面剪切强度为18MPa。

实施例7

相对于由SPS(出光兴产株式会社制：XAREC 300ZC，MFR：30g/10分钟)99质量％和富马酸改性聚苯醚(出光兴产株式会社制：CX-1，改性量1.7质量％)1质量％构成的树脂100质量份，将碳纤维(Mitsubishi Chemical株式会社制：TR50S15L，长丝直径7μm)30质量份使用料筒直径为32mm的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)进行侧进料混炼，得到组合物。为了对构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度进行测定，进行上述微滴试验。具体而言，将99质量％的上述SPS、富马酸改性聚苯醚1质量％用双螺杆混炼机混炼后，利用微滴法测定该树脂与碳纤维之间的界面剪切强度。如表1所示，界面剪切强度为21MPa。

实施例8

除了将SPS的量设为97.5质量％、将富马酸改性PPE量设为2.5质量％，除此以外，利用与实施例7相同的方法得到组合物。与实施例7同样地测定构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度。如表1所示，界面剪切强度为25MPa。

实施例9

将SPS的量设为95质量％、将富马酸改性PPE量设为5质量％，除此以外，利用与实施例7相同的方法得到组合物。与实施例7同样地测定构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度。如表1所示，界面剪切强度为30MPa。

实施例10

将SPS的量设为90质量％、将富马酸改性PPE量设为10质量％，除此以外，利用与实施例7相同的方法得到组合物。与实施例7同样地测定构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度。如表1所示，界面剪切强度为39MPa。

实施例11

将SPS的量设为90质量％、将富马酸改性PPE量设为10质量％，使用除去了上浆剂的(退浆处理)碳纤维，除此以外，利用与实施例7相同的方法得到组合物。与实施例7同样地测定构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度。如表1所示，界面剪切强度为40MPa。碳纤维的上浆除去通过丙酮清洗来进行。

实施例12

相对于由SPS(出光兴产株式会社制：XAREC 130ZC，MFR：15g/10分钟)98质量％、富马酸改性PPE(出光兴产株式会社制：CX-1，改性量1.7质量％)2质量％构成的树脂100质量份，将碳纤维(Mitsubishi Chemical公司制：TR06UB4E，短切碳纤维)30质量份使用料筒直径为32mm的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)进行侧进料并混炼。对于所得到的粒料，使用注射成形机[株式会社NIIGATA MACHINE TECHNO制，MD100]，在料筒温度290℃、模具温度80℃的条件下进行注射成形，得到试验片。模具使用ISO模具。

使用该试验片，按照ISO 527-1：2012(第2版)，利用拉伸试验机(岛津制作所公司制，商品名：Autograph AG5000B)，在初始卡盘间距离100mm、拉伸速度5mm/分钟的室温条件下进行拉伸试验，测定拉伸强度(MPa)。如表1所示，拉伸强度为79MPa。

实施例13

将SPS的量变更为96质量％，将富马酸改性PPE量变更为4质量％，除此以外，利用与实施例12相同的方法测定注射成形后所得到的试验片的拉伸强度。如表1所示，拉伸强度为91MPa。

实施例14

将SPS的量变更为92质量％、将富马酸改性PPE量变更为8质量％，除此以外，利用与实施例12同样的方法测定注射成形后所得到的试验片的拉伸强度。如表1所示，拉伸强度为118MPa。

[表1]

可知具有本发明的组成的实施例具有高界面剪切强度，树脂与碳纤维的界面剪切强度高，因此机械物性优异。根据不含聚芳醚的比较例1、包含未经官能团改性的聚芳醚的比较例2和3可知，在不存在经官能团改性的聚芳醚(A)的情况下，未表现出高界面剪切强度。根据实施例10和实施例11的结果可知，不受碳纤维表面有无上浆剂的影响，在树脂与碳纤维的界面具有高界面剪切强度。

根据实施例12～14可知，包含本发明的组合物的成形体具有高机械物性。

实施例15

相对于由SPS(出光兴产株式会社制：XAREC 300ZC，MFR：30g/10分钟)95质量％、富马酸改性PPE(出光兴产株式会社制：CX-1，改性量1.7质量％)5质量％构成的树脂100质量份，将碳纤维(Mitsubishi Chemical公司制：：TR06UB4E，短切碳纤维)28质量份使用料筒直径为32mm的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)进行侧进料并混炼，得到组合物。

为了测定构成该组合物的树脂与碳纤维的界面剪切强度，进行上述微滴试验。具体而言，将95质量％的上述SPS、5质量％的富马酸改性PPE用双螺杆混炼机混炼后，利用微滴法测定该树脂与碳纤维之间的界面剪切强度。

<机械特性试验>

使用注射成形机[住友重机械株式会社制，SH100]，在料筒温度300℃、模具温度150℃的条件下对用双螺杆混炼机混炼而得到的粒料进行注射成形，得到试验片。模具使用ISO模具。使用该试验片，进行以下的试验。

1.拉伸强度试验

按照ISO 527-1：2012(第2版)，利用拉伸试验机(岛津制作所公司制，商品名：Autograph AG5000B)，在初始卡盘间距离115mm、拉伸速度5mm/分钟的室温条件下进行拉伸试验，测定拉伸强度(MPa)。如表1所示，拉伸强度为79MPa。

2.弯曲试验

使用所得到的粒料，在上述条件下进行注射成形，制作弯曲试验片(4mm厚)。按照ISO 178：2010，在支点间距离4cm、温度23℃、弯曲速度2mm/min的条件下测定弯曲强度(MPa)和弯曲弹性模量(％)。数值越大，表示弯曲特性良好。

3.耐冲击性试验

将得到的粒料在上述条件下注射成形，制成夏比试验片(4mm厚)。使用通过后加工对该试验片赋予缺口(r＝0.25mm±0.05mm)而得到的试验片，按照ISO 179-1：2010，测定23℃下的夏比冲击强度。

实施例16和17

除了将SPS的量和富马酸改性PPE的量设为如表所示以外，利用与实施例15相同的方法得到组合物。与实施例15同样地进行微滴试验、拉伸强度试验、弯曲试验和耐冲击试验。将结果示于表2。

比较例4

除了不含富马酸改性PPE以外，使用表中记载的组成比，利用与实施例15相同的方法得到组合物。与实施例15同样地进行微滴试验、拉伸强度试验、弯曲试验和耐冲击试验。将结果示于表2。

实施例18

相对于由SPS(出光兴产株式会社制：XAREC 300ZC，MFR：30g/10分钟)28质量％、聚酰胺树脂(尼龙6，6：Ascend PerformanceMaterials公司制，Vydyne(注册商标)50BWFS)68质量％、富马酸改性PPE(出光兴产株式会社制：CX-1，改性量1.7质量％)4质量％构成的树脂100质量份，将碳纤维(Mitsubishi Chemical公司制：TR06UB4E，短切碳纤维)27质量份使用料筒直径为32mm的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)进行侧进料并混炼，得到组合物。与实施例15同样地进行微滴试验、拉伸强度试验、弯曲试验和耐冲击试验。将结果示于表2。

比较例5

相对于聚酰胺树脂(尼龙6，6：Ascend Performance Materials公司制，Vydyne(注册商标)50BWFS)100质量份，将碳纤维(Mitsubishi Chemical公司制：TR06UB4E，短切碳纤维)27质量份使用料筒直径为32mm的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)进行侧进料并混炼，得到组合物。与实施例15同样地进行微滴试验、拉伸强度试验、弯曲试验和耐冲击试验。将结果示于表2。

比较例6

相对于聚酰胺树脂(尼龙6，6：Ascend Performance Materials公司制，Vydyne(注册商标)50BWFS)100质量份，将玻璃纤维(日东纺织株式会社制，CS 3 DE-456 S，短切玻璃纤维)40质量份使用料筒直径为32mm的双螺杆混炼机(Coperion公司制：ZSK32MC)进行侧进料并混炼，得到组合物。与实施例15同样地进行微滴试验、拉伸强度试验、弯曲试验和耐冲击试验。将结果示于表2。

比较例7

代替碳纤维而将玻璃纤维(日东纺织株式会社制，CS 3 DE-456 S，短切玻璃纤维)40质量份进行侧进料，除此以外，利用与实施例18同样的方法得到组合物。与实施例15同样地进行微滴试验、拉伸强度试验、弯曲试验和耐冲击试验。将结果示于表2。

[表2]

可知本发明的实施例具有高界面剪切强度，树脂与碳纤维的界面剪切强度高，因此机械物性优异。根据实施例18的结果可知，在热塑性树脂为SPS树脂与聚酰胺的混合物的情况下，本发明的成形体也具有高机械物性。

实施例19

使用压制用模具，首先使由SPS(出光兴产株式会社制：XAREC300ZC，MFR：30g/10分钟)95质量％和富马酸改性聚苯醚(出光兴产株式会社制：CX-1，改性量1.7质量％)5质量％构成的树脂粒料在300℃下熔融和滞留2分钟，施加1MPa的压力保持1分钟，在40℃下冷却1分钟，得到厚度200μm的树脂膜和厚度100μm的树脂膜。此时，为了调整树脂膜的厚度，适当使用Kapton膜、铝板作为间隔物。将得到的膜切割成10cm×8cm，从而备好了树脂膜构件。

作为碳纤维，准备碳布(Mitsubishi Chemical公司制：Pyrofil织物，TR3110M，单位面积重量200g/m²，每1片的厚度0.23mm)，使用丙酮进行退浆处理后，风干12小时后，在60℃的烘箱中干燥60分钟。将退浆后的碳布切割成10cm×8cm，从而备好了碳构件。

将所得到的树脂膜构件7片与碳构件6片以碳构件位于树脂膜构件间的方式交替层叠。这时，在最外层配置100μm的树脂膜。利用真空加压机，在真空度-0.1MPa以下、330℃的条件下，在压制压力0MPa下20分钟、5MPa下10分钟、15MPa下28分钟、60MPa下2分钟的条件下阶段性地对所层叠的构件进行压制，然后恢复至大气压，冷却至20℃后，得到树脂层叠体。所得到的树脂层叠体的厚度为1.6mm。

使用金刚石切割机，将上述树脂层叠体切割成1cm宽度，使其退火(在120℃下干燥12小时)，制作试验片。使用该试验片，按照ISO 178：2010，在温度23℃、压子的半径5mm、支点间距离4cm、试验速度2mm/分钟的条件下测定弯曲强度(MPa)。将结果示于表3。

实施例20

使用加压用模具，首先使SPS(出光兴产株式会社制：XAREC 300ZC，MFR：30g/10分钟)在300℃下熔融和滞留2分钟，施加1MPa的压力保持1分钟，在40℃下冷却1分钟，得到厚度200μm的树脂膜和厚度100μm的树脂膜。此时，为了调整树脂膜的厚度，适当使用Kapton膜、铝板作为间隔物。将所得到的膜切割成10cm×8cm，从而备好了树脂膜构件。

作为碳纤维，准备碳布(Mitsubishi Chemical公司制：Pyrofil织物，TR3110M，单位面积重量200g/m²，每1片的厚度0.23mm)，使用丙酮进行退浆处理后，风干12小时后，在60℃的烘箱中干燥60分钟。将退浆后的碳布在5质量％的富马酸改性聚苯醚/氯仿溶液中浸渍6小时后，取出。作为富马酸改性聚苯醚，使用出光兴产株式会社制：CX-1，改性量1.7质量％。将浸渍有富马酸改性PPE的碳布风干12小时后，在60℃的烘箱中干燥60分钟后，切割成10cm×8cm，从而备好了碳构件。

将所得到的树脂膜构件7片和碳构件6片与实施例19同样地层叠，得到层叠体。与实施例19同样地测定弯曲强度(MPa)。将结果示于表3。

实施例21

将退浆后的碳布在5质量％的未改性聚苯醚(三菱化学株式会社制，UPIACEPX100L，聚苯醚)/氯仿溶液中浸渍6小时，除此以外，利用与实施例20相同的方法得到层叠体。与实施例19同样地测定弯曲强度(MPa)。将结果示于表3。

比较例8

使用加压用模具，首先使由SPS(出光兴产株式会社制：XAREC 300ZC，MFR：30g/10分钟)100质量％构成的树脂构件在300℃下熔融和滞留2分钟，施加1MPa的压力保持1分钟，在40℃下冷却1分钟，得到厚度200μm的树脂膜和厚度100μm的树脂膜。此时，为了调整树脂膜的厚度，适当使用Kapton膜、铝板作为间隔物。将所得到的膜切割成10cm×8cm，从而备好了树脂膜构件。

作为碳纤维，准备碳布(Mitsubishi Chemical公司制：Pyrofil织物，TR3110M，单位面积重量200g/m²，每1片的厚度0.23mm)，使用丙酮进行退浆处理后，风干12小时后，在60℃的烘箱中干燥60分钟。干燥后，切割成10cm×8cm，从而备好了碳构件。

将所得到的树脂膜构件和碳构件通过与实施例20相同的方法进行层叠，得到层叠体。与实施例19同样地测定弯曲强度(MPa)。将结果示于表3。

[表3]

根据实施例可知，即使在碳纤维为织物状的情况下，本发明的成形体也具有优异的机械物性。还可知，通过本发明的包括制作包含聚芳醚和碳纤维的碳构件的工序和向该碳构件添加热塑性树脂的工序的制造方法得到的成形体由于具有该工序，从而无论聚芳醚的改性/未改性，机械强度均优异。