(57)【要約】  官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）及び熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む樹脂（Ｓ）と、炭素繊維（Ｃ）とを含む、樹脂組成物を提供する。
2020174748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）及び熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む樹脂（Ｓ）と、炭素繊維（Ｃ）とを含む、樹脂組成物。
【請求項２】
前記官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）が、ジカルボン酸変性ポリアリーレンエーテルである、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記ジカルボン酸変性ポリアリーレンエーテルが、フマル酸変性ポリアリーレンエーテル又は無水マレイン酸変性ポリアリーレンエーテルである、請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記樹脂（Ｓ）１００質量％中、前記官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）を０．５〜３０質量％含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記樹脂（Ｓ）１００質量部に対し、前記炭素繊維（Ｃ）を１〜５００質量部含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記樹脂（Ｓ）１００質量部に対し、前記炭素繊維（Ｃ）を１〜５０質量部含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂（Ｂ）が、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド及びポリオレフィンからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項８】
前記熱可塑性樹脂（Ｂ）がポリスチレン系樹脂である、請求項７に記載の樹脂組成物。
【請求項９】
前記炭素繊維（Ｃ）が、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、熱硬化系炭素繊維、フェノール系炭素繊維、気相成長炭素繊維、リサイクル炭素繊維（ＲＣＦ）からなる群から選択される少なくとも１種の炭素繊維である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含む、成形体。
【請求項１１】
射出成形体である、請求項１０に記載の成形体。
【請求項１２】
一方向繊維強化材である、請求項１０に記載の成形体。
【請求項１３】
織物状炭素繊維及び不織布状炭素繊維からなる群から選択される少なくとも１種の部材を含む、請求項１０に記載の成形体。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の成形体を複数積層させてなる、積層体。
【請求項１５】
前記官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）と、前記炭素繊維（Ｃ）とを含む炭素部材を作製する工程と、
前記炭素部材に、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）を加える工程と
を含む、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の成形体の製造方法。
【請求項１６】
官能基で変性されていないポリアリーレンエーテルと、炭素繊維とを含む炭素部材を作製する工程と、
前記炭素部材に、熱可塑性樹脂を加える工程と
を含む、樹脂成形体の製造方法。
【請求項１７】
前記炭素部材が、織物、不織布又は一方向材から選択される少なくとも１種の形態を有する、請求項１６に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の製造方法により得られる、樹脂成形体。
【請求項１９】
請求項１８に記載の成形体を複数積層させてなる、積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物及びその成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年特に自動車分野においては、その重量を軽くすることによる燃費の改善が検討されている。例えば、従来の金属製の構造部材を繊維強化プラスチックにより代替えする動きが活発となっており、優れた強度を有する繊維強化プラスチックが求められている。【０００３】
強化に使用する繊維として、炭素繊維（以下、ＣＦと略記することがある。）が最も低密度な補強繊維の一つとして知られている。しかしながら、ＣＦは繊維表面の官能基の数が少ないため、繊維と樹脂の接着力、すなわち界面せん断強度を向上させにくいことが課題となっている。炭素繊維複合材としては、エポキシ樹脂をマトリクスとする炭素繊維強化複合材料（炭素繊維強化プラスチック。以下、ＣＦＲＰと略記することがある。）が知られていて、航空機等で使用が進んでいる（特許文献１）。熱硬化性のエポキシ樹脂を用いたＣＦＲＰは、未硬化のエポキシ樹脂自体が反応性官能基を持ち、硬化過程で界面せん断強度が高くなるために、優れた製品強度を持たせることができる。しかしながら、硬化時間が長いこと、成形加工の煩雑さ、リサイクルのしにくさ、高コスト等により汎用性を持った用途への適用には問題がある。【０００４】
一方で、熱可塑性樹脂をマトリクスとする炭素繊維複合材料（炭素繊維強化熱可塑性樹脂。以下、ＣＦＲＴＰと略記することがある。）は、成形加工の容易さ、リサイクルのしやすさを利点として、実用化に向けた検討が進められている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２０８２０１号公報
【特許文献２】特開２０１８−１４５２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱可塑性樹脂をマトリクスとして用いた場合、上述した通り、成形加工の容易さ、リサイクルのしやすさ等の利点は有するものの、得られる部材の強度に課題を有する。
熱可塑性樹脂は反応性官能基を持たず、ＣＦとの界面せん断強度が低いため、炭素繊維のサイジング剤を工夫すること、反応性官能基を持つ熱可塑性樹脂を添加すること等により、炭素繊維と樹脂との接着を向上させる方法が用いられている。しかしながら、例えば自動車部材への適用を考えた場合に、未だ十分な製品強度を得ることができず、界面せん断強度を改良し製品物性を向上させることが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は上記課題に鑑み、樹脂と、炭素繊維との界面に高い界面せん断強度を有すると共に、成形性及び機械強度に優れる樹脂組成物を得るべく検討した。その結果、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル及び熱可塑性樹脂を含む樹脂と、炭素繊維とを含む樹脂組成物が、上記課題を解決することを見出した。さらに、官能基で変性されていないポリアリーレンエーテルと、炭素繊維とを含む炭素部材を作製する工程と、前記炭素部材に、熱可塑性樹脂を加える工程とを含む製造方法により、上記課題を解決することを見出した。すなわち、本発明は以下に関する。【０００８】
［１］官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）及び熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む樹脂（Ｓ）と、炭素繊維（Ｃ）とを含む、樹脂組成物。
［２］前記官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）が、ジカルボン酸変性ポリアリーレンエーテルである、上記［１］に記載の樹脂組成物。
［３］前記ジカルボン酸変性ポリアリーレンエーテルが、フマル酸変性ポリアリーレンエーテル又は無水マレイン酸変性ポリアリーレンエーテルである、上記［２］に記載の樹脂組成物。
［４］前記樹脂（Ｓ）１００質量％中、前記官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）を０．５〜３０質量％含む、上記［１］〜［３］のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
［５］前記樹脂（Ｓ）１００質量部に対し、前記炭素繊維（Ｃ）を１〜５００質量部含む、上記［１］〜［４］のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
［６］前記樹脂（Ｓ）１００質量部に対し、前記炭素繊維（Ｃ）を１〜５０質量部含む、上記［１］〜［４］のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
［７］前記熱可塑性樹脂（Ｂ）が、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド及びポリオレフィンからなる群から選択される少なくとも１種である、上記［１］〜［６］のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
［８］前記熱可塑性樹脂（Ｂ）がポリスチレン系樹脂である、上記［７］に記載の樹脂組成物。
［９］前記炭素繊維（Ｃ）が、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、熱硬化系炭素繊維、フェノール系炭素繊維、気相成長炭素繊維、リサイクル炭素繊維（ＲＣＦ）からなる群から選択される少なくとも１種の炭素繊維である、上記［１］〜［８］のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
［１０］上記［１］〜［９］のいずれか１つに記載の樹脂組成物を含む、成形体。
［１１］射出成形体である、上記［１０］に記載の成形体。
［１２］一方向繊維強化材である、上記［１０］に記載の成形体。
［１３］織物状炭素繊維及び不織布状炭素繊維からなる群から選択される少なくとも１種の部材を含む、上記［１０］に記載の成形体。
［１４］上記［１０］〜［１３］のいずれか１つに記載の成形体を複数積層させてなる、積層体。
［１５］前記官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）と、前記炭素繊維（Ｃ）とを含む炭素部材を作製する工程と、前記炭素部材に、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）を加える工程とを含む、上記［１０］〜［１３］のいずれか１つに記載の成形体の製造方法。
［１６］官能基で変性されていないポリアリーレンエーテルと、炭素繊維とを含む炭素部材を作製する工程と、前記炭素部材に、熱可塑性樹脂を加える工程とを含む、樹脂成形体の製造方法。
［１７］前記炭素部材が、織物、不織布又は一方向材から選択される少なくとも１種の形態を有する、上記［１６］に記載の樹脂成形体の製造方法。
［１８］上記［１６］又は［１７］に記載の製造方法により得られる、樹脂成形体。
［１９］上記［１８］に記載の成形体を複数積層させてなる、積層体。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、樹脂と、炭素繊維との界面に高い界面せん断強度を有すると共に、成形性及び機械強度に優れる樹脂組成物及びその成形品、並びに複合材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、マイクロドロップレット法による界面せん断強度の挙動を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の第一の実施形態においては、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）及び熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む樹脂（Ｓ）と、炭素繊維（Ｃ）とを含む樹脂組成物、その成形体（積層体も含む）、並びに成形体の製造方法を提供する。
本発明の第二の実施形態においては、樹脂成形体の製造方法とその成形体及び積層体を提供する。第二の実施形態においては、官能基で変性されていないポリアリーレンエーテルと、炭素繊維と、熱可塑性樹脂とを成形体材料として用いることを特徴の１つとする。
【００１２】
以下、本発明の樹脂組成物及びその成形品、並びに複合材について詳述する。本明細書において、好ましいとされている規定は任意に採用することができ、好ましいもの同士の組み合わせはより好ましい。本明細書において、「ＸＸ〜ＹＹ」の記載は、「ＸＸ以上ＹＹ以下」を意味する。
【００１３】
本発明の第一の実施形態において、「組成物」との語は、上記樹脂（Ｓ）と炭素繊維（Ｃ）とを含有する物を指し、含有の方法は問わない。例えば、樹脂（Ｓ）と炭素繊維（Ｃ）とを配合した物、炭素繊維（Ｃ）を含む部材に樹脂（Ｓ）を浸漬させた物等を挙げることができる。炭素繊維（Ｃ）が織物、不織布又は一方向材の形態を有する部材の場合には、当該炭素繊維部材に樹脂（Ｓ）を浸漬させた複合材も、本発明における「組成物」に含まれる。
なお、第一の実施形態及び第二の実施形態ともに共通して、本明細書においては、炭素繊維や炭素部材に樹脂等を「浸漬させる」という場合には、炭素繊維（炭素部材）に樹脂成分等が加わるあらゆる形態を含む。例えば、単に漬ける、浸漬する、含浸する、ディップする等、加える方法は問わないこととする。
【００１４】
本発明の第二の実施形態において、炭素部材は、官能基で変性されていないポリアリーレンエーテルと、炭素繊維とを含む炭素部材を作製する工程から得られるものであればよく、具体的な炭素部材の作製方法は特に問わない。
【００１５】
１．本発明の第一実施形態
［樹脂（Ｓ）］
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物に含まれる樹脂（Ｓ）は、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）及び熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む。
【００１６】
＜官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）＞
第一の実施形態の樹脂組成物中に含まれる、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）は、下記に記載のポリアリーレンエーテルを、下記に記載の変性剤と反応させることにより得ることができる。
【００１７】
第一の実施形態の樹脂組成物中に含まれる、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）の原料として使用するポリアリーレンエーテルは特に限定されない。
ポリアリーレンエーテルとしては、例えば、ポリ（２，３−ジメチル−６−エチル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２−メチル−６−クロロメチル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２−メチル−６−ヒドロキシエチル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２−メチル−６−ｎ−ブチル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２−エチル−６−イソプロピル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２−エチル−６−ｎ−プロピル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ〔２−（４’−メチルフェニル）−１，４−フェニレンエーテル〕，ポリ（２−フェニル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２−クロロ−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２−メチル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２−クロロ−６−エチル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２−クロロ−６−ブロモ−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２，６−ジ−ｎ−プロピル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２−メチル−６−イソプロピル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２−クロロ−６−メチル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２−メチル−６−エチル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２，６−ジブロモ−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２，６−ジクロロ−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２，６−ジエチル−１，４−フェニレンエーテル），ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）等が挙げられる。あるいは、米国特許第３，３０６，８７４号，同第３，３０６，８７５号，同第３，２５７，３５７号及び同第３，２５７，３５８号の各明細書に記載のポリマー及び共重合体も適切である。更に、例えば、ポリスチレン等のビニル芳香族化合物と前記のポリフェニレンエーテルとのグラフト共重合体及びブロック共重合体が挙げられる。これらのなかでは、特にポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）が好ましく用いられる。
【００１８】
ポリアリーレンエーテルの重合度に特に制限はなく、使用目的等に応じて適宜選定でき、通常は、６０〜４００の範囲から選定することができる。重合度が６０以上であれば、後に詳述するが、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）を含む樹脂組成物の強度を向上させることができる。４００以下であれば良好な成形性を維持することができる。
【００１９】
上記ポリアリーレンエーテルを変性する変性剤としては、酸変性剤、アミノ基含有変性剤、リン化合物、水酸基含有変性剤、ハロゲン含有変性剤、エポキシ基含有変性剤、不飽和炭化水素基含有変性剤等を挙げることができる。酸変性剤としては、例えばジカルボン酸及びその誘導体が例示される。
【００２０】
変性剤として用いられるジカルボン酸としては、無水マレイン酸及びその誘導体、フマル酸およびその誘導体が挙げられる。無水マレイン酸の誘導体は、エチレン性二重結合とカルボキシル基または酸無水物基のような極性基とを同一分子内に持つ化合物である。具体的には、例えばマレイン酸，マレイン酸モノエステル，マレイン酸ジエステル，マレイミド及びそのＮ置換体（例えばＮ−置換マレイミド，マレイン酸モノアミド，マレイン酸ジアミド等），マレイン酸のアンモニウム塩，マレイン酸の金属塩，アクリル酸，メタクリル酸，メタクリル酸エステル，グリシジルメタクリレート等が挙げられる。フマル酸誘導体の具体例としては、フマル酸ジエステル，フマル酸金属塩，フマル酸アンモニウム塩，フマル酸ハロゲン化物等が挙げられる。これらの中でもフマル酸または無水マレイン酸が特に好ましく用いられる。
【００２１】
上記官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）は、上記したポリアリーレンエーテルと変性剤とを反応させることにより得ることができる。官能基で変性されたポリアリーレンエーテルとしては、ジカルボン酸変性ポリアリーレンエーテルが好ましく、フマル酸変性ポリアリーレンエーテル又はマレイン酸変性ポリアリーレンエーテルがより好ましい。具体的には、（スチレン−無水マレイン酸）−ポリフェニレンエーテル−グラフトポリマー，無水マレイン酸変性ポリフェニレンエーテル，フマル酸変性ポリフェニレンエーテル，グリシジルメタクリレート変性ポリフェニレンエーテル，アミン変性ポリフェニレンエーテル等の変性ポリフェニレンエーテル系ポリマー等が挙げられる。中でも変性ポリフェニレンエーテルが好ましく、無水マレイン酸変性ポリフェニレンエーテル又はフマル酸変性ポリフェニレンエーテルがより好ましく、フマル酸変性ポリフェニレンエーテルが特に好ましい。
【００２２】
官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）の変性度合（変性度又は変性量）は、赤外線（ＩＲ）吸収分光法や滴定法により求めることができる。
赤外線（ＩＲ）吸収分光法から変性度を求める場合には、変性剤として用いる化合物の吸収を示すピーク強度と、該当するポリアリーレンエーテルの吸収を示すピーク強度のスペクトルの強度比から求めることができる。例えばフマル酸変性ポリフェニレンエーテルの場合、フマル酸の吸収を示す１７９０ｃｍ-1のピーク強度（Ａ）とポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）の吸収を示す１７０４ｃｍ-1のピーク強度の比（Ｂ）から式：変性度＝（Ａ）／（Ｂ）を用いることで求める。官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）の変性度は、０．０５〜２０であることが好ましい。
【００２３】
滴定により変性量を求める場合は、ＪＩＳ Ｋ ００７０−１９９２に準拠して測定された中和滴定量から酸含有量として求めることができる。官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）の変性量は、ポリアリーレンエーテル質量に対して、好ましくは０．１〜２０質量％、より好ましくは０．５〜１５質量％、さらに好ましくは１．０〜１０質量％、特に好ましくは１．０〜５．０質量％の変性量のものを使用することができる。
【００２４】
より詳述する。官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）は、任意に溶媒や他樹脂の存在下で、ポリアリーレンエーテルと、種々の変性剤とを、ラジカル発生剤の存在下又は不存在下で反応させることにより調製できる。変性方法としては、溶液変性あるいは溶融変性が知られる。
【００２５】
上述したフマル酸又はその誘導体を変性剤として用いる場合には、任意に芳香族炭化水素溶媒及び他樹脂の存在下で、ポリアリーレンエーテルとフマル酸又はその誘導体を、ラジカル発生剤の存在下あるいは不存在下で反応させることにより、フマル酸変性ポリアリーレンエーテルを得ることができる。芳香族炭化水素溶媒としては、ポリアリーレンエーテル、フマル酸またはその誘導体、及び任意に用いられるラジカル発生剤を溶解し、かつ発生ラジカルに対して不活性なものであればよく、特に限定されない。具体的には、例えばベンゼン，トルエン，エチルベンゼン，キシレン，クロロベンゼン，tert−ブチルベンゼン等を好適なものとして挙げることができる。中でも、連鎖移動定数の小さいベンゼン，トルエン，クロロベンゼン，tert−ブチルベンゼンを用いることが好ましい。溶媒は単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。芳香族炭化水素溶媒の使用割合も、特に制限はなく、状況に応じて適宜選定すればよい。一般には、使用するポリアリーレンエーテルに対して１〜２０倍（質量比）の範囲で定めればよい。
【００２６】
変性剤として用いられるフマル酸またはその誘導体の使用割合については、ポリアリーレンエーテル１００質量部に対して、好ましくは１〜２０質量部、より好ましくは３〜１５質量部である。１質量部以上であれば、十分な変性量（変性度）が得られる。２０質量部以下であれば、変性後の精製等の後処理を適切に行うことができる。
【００２７】
ポリアリーレンエーテルの溶液変性に任意に用いられるラジカル発生剤は特に限定されない。反応温度に適した分解温度を持ち、変性剤のポリアリーレンエーテルへのグラフトを効果的に行うため、水素引抜き能が大きなものが好ましい。具体的には、例えば、ジ−tert−ブチルパーオキシド，ジクミルパーオキシド，１，１−ビス（tert−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン，１，１−ビス（tert−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン，ベンゾイルパーオキシド，デカノイルパーオキシド等を挙げることができる。ラジカル発生剤の使用割合は、ポリアリーレンエーテル１００質量部に対して、１５質量部以下とすることが好ましい。ラジカル発生剤が、１５質量部以下であれば、不溶成分を生じにくく好ましい。ラジカル発生剤の不存在下で上記変性を行うと、変性量（変性度）が低い（例えば変性量が０．３〜０．５質量％）ポリアリーレンエーテルが得られる。
【００２８】
ポリアリーレンエーテルを溶液変性する場合は、具体的には、ポリアリーレンエーテル及び変性剤として例えばフマル酸又はその誘導体を芳香族炭化水素溶媒に溶解させ均一になった後、ラジカル発生剤を用いる場合には、ラジカル発生剤の半減期が１時間以下になる任意の温度でラジカル発生剤を加え、当該温度で反応を行う。使用するラジカル発生剤の半減期が１時間を超えるような温度は、長い反応時間が必要なため好ましくない。
反応時間は適宜選択できるが、ラジカル発生剤を有効に作用させるため、所定の反応温度でラジカル発生剤の半減期の３倍以上の時間変性反応を行うのが好ましい。
反応終了後、反応溶液をメタノール等のポリアリーレンエーテルの貧溶媒に加え、析出した変性ポリアリーレンエーテルを回収，乾燥して、目的とする、官能基で変性されたポリアリーレンエーテルを得ることができる。
【００２９】
ポリアリーレンエーテルを溶融変性する場合には、ラジカル発生剤の存在下あるいは不存在下で、ポリアリーレンエーテルと、変性剤として例えばフマル酸又はその誘導体とを押出機を用いて溶融混練することにより、官能基で変性されたポリアリーレンエーテルを得ることができる。フマル酸又はその誘導体の使用割合は、ポリアリーレンエーテル１００質量部に対して、好ましくは１〜５質量部、より好ましくは２〜４質量部である。１質量部以上であれば十分は変性量（変性度）となり、５質量部以下であれば、フマル酸やその誘導体の変性効率を良好に保ち、ペレット中に残留するフマル酸等の量を抑制することができる。
【００３０】
ポリアリーレンエーテルの溶融変性に用いられるラジカル発生剤は、半減期１分間を示す温度が３００℃以上のものが好ましい。半減期１分間を示す温度が３００℃未満のもの、例えば過酸化物やアゾ化合物等では、ポリアリーレンエーテルの変性効果が充分でない。
ラジカル発生剤としては、具体的には、例えば２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン，２，３−ジエチル−２，３−ジフェニルブタン，２，３−ジエチル−２，３−ジフェニルヘキサン，２，３−ジメチル−２，３−ジ（ｐ−メチルフェニル）ブタン等がある。中でも、半減期１分間を示す温度が３３０℃である２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタンが好適に用いられる。
ラジカル発生剤の使用割合は、ポリアリーレンエーテル１００質量部に対して、好ましくは０．１〜３質量部、より好ましくは０．５〜２質量部の範囲で選定される。０．１質量部以上であれば高い変性効果が得られ、３質量部以下であれば、効率よくポリアリーレンエーテルを変性することができ、不溶成分も生じにくい。
【００３１】
ポリアリーレンエーテルを溶融変性する方法としては、例えば、ポリアリーレンエーテル、フマル酸又はその誘導体、およびラジカル発生剤を室温で均一にドライブレンドした後、実質的にポリアリーレンエーテルの混練温度である３００〜３５０℃の範囲で溶融反応を行う方法を挙げることができる。３００℃以上であれば、溶融粘度を適切に維持することができ、３５０℃以下であれば、ポリアリーレンエーテルの分解を抑制することができる
【００３２】
以上詳述した方法により得られた、官能基で変性されたポリアリーレンエーテルのうち、特に好ましいフマル酸変性ポリアリーレンエーテルの場合、上記した滴定法により求められる変性量（変性剤含有量）は、好ましくは０．１〜２０質量％、より好ましくは０．５〜１５質量％、さらに好ましくは１〜１０質量％、特に好ましくは１．０〜５．０質量％である。変性量が０．１質量％以上であれば、充分な力学物性、耐熱性を有するポリアリーレンエーテルを得ることができる。該変性量は２０質量％以下で十分である。
【００３３】
＜熱可塑性樹脂（Ｂ）＞
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂（Ｂ）は特に限定されず、具体的には、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン、ポリブチレンテレフタレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、芳香族ポリエステル等を挙げることができる。中でも、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド及びポリオレフィンからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、ポリアミド、ポリカーボネート系樹脂又はポリスチレン系樹脂であることがより好ましい。一の側面によれば、熱可塑性樹脂（Ｂ）はポリスチレン系樹脂又はポリアミドである。
【００３４】
ポリスチレン系樹脂は特に限定されないが、スチレン系化合物の単独重合体、２種以上のスチレン系化合物の共重合体およびスチレン系化合物の重合体よりなるマトリックス中にゴム状重合体が粒子状に分散してなるゴム変性ポリスチレン樹脂（ハイインパクトポリスチレン）等を挙げることができる。原料となるスチレン系化合物としては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、エチルスチレン、α−メチル−ｐ−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、モノクロロスチレン、ｐ−tert−ブチルスチレン等が挙げられる。
【００３５】
ポリスチレン系樹脂は２種以上のスチレン系化合物を併用して得られる共重合体でもよいが、中でもスチレンを単独で用いて重合して得られるポリスチレンが好ましい。例えば、アタクチックポリスチレン、アイソタクチックポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン等の立体規則構造を有するポリスチレンを挙げることができる。本発明の樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂（Ｂ）としては、中でもシンジオタクチックポリスチレンが好ましい。
【００３６】
シンジオタクチックポリスチレンとは、高度なシンジオタクチック構造を有するスチレン系樹脂（以下、ＳＰＳと略記することがある）を意味する。本明細書において「シンジオタクチック」とは、隣り合うスチレン単位におけるフェニル環が、重合体ブロックの主鎖によって形成される平面に対して交互に配置（以下において、シンジオタクティシティと記載する）されている割合が高いことを意味する。
タクティシティは、同位体炭素による核磁気共鳴法（13Ｃ−ＮＭＲ法）により定量同定できる。13Ｃ−ＮＭＲ法により、連続する複数の構成単位、例えば連続した２つのモノマーユニットをダイアッド、３つのモノマーユニットをトリアッド、５つのモノマーユニットをペンタッドとしてその存在割合を定量することができる。
【００３７】
「高度なシンジオタクチック構造を有するスチレン系樹脂」とは、ラセミダイアッド（ｒ）で通常７５モル％以上、好ましくは８５モル％以上、又はラセミペンタッド（ｒｒｒｒ）で通常３０モル％以上、好ましくは５０モル％以上のシンジオタクティシティを有するポリスチレン、ポリ（炭化水素置換スチレン）、ポリ（ハロゲン化スチレン）、ポリ（ハロゲン化アルキルスチレン）、ポリ（アルコキシスチレン）、ポリ（ビニル安息香酸エステル）、これらの水素化重合体若しくは混合物、又はこれらを主成分とする共重合体を意味する。
【００３８】
ポリ（炭化水素置換スチレン）としては、ポリ（メチルスチレン），ポリ（エチルスチレン），ポリ（イソプロピルスチレン），ポリ（tert−ブチルスチレン），ポリ（フェニル）スチレン，ポリ（ビニルナフタレン）及びポリ（ビニルスチレン）等を挙げることができる。ポリ（ハロゲン化スチレン）としては、ポリ（クロロスチレン）、ポリ（ブロモスチレン）及びポリ（フルオロスチレン）等が、ポリ（ハロゲン化アルキルスチレン）としては、ポリ（クロロメチルスチレン）等を挙げることができる。ポリ（アルコキシスチレン）としては、ポリ（メトキシスチレン）及びポリ（エトキシスチレン）等を挙げることができる。
【００３９】
上記スチレン系重合体のうち特に好ましいものとして、ポリスチレン、ポリ（ｐ−メチルスチレン）、ポリ（ｍ−メチルスチレン）、ポリ（ｐ−tert−ブチルスチレン）、ポリ（ｐ−クロロスチレン）、ポリ（ｍ−クロロスチレン）、ポリ（ｐ−フルオロスチレン）を挙げることができる。
さらにはスチレンとｐ−メチルスチレンとの共重合体、スチレンとｐ−tert−ブチルスチレンとの共重合体、スチレンとジビニルベンゼンとの共重合体等を挙げることができる。
【００４０】
上記シンジオタクチックポリスチレンの分子量については特に制限はないが、成形時の樹脂の流動性及び得られる成形体の機械的性質の観点から、重量平均分子量が１×１０4以上１×１０6以下であることが好ましく、５０，０００以上５００，０００以下であることがより好ましく、５０，０００以上３００，０００以下であることがさらに好ましい。重量平均分子量が１×１０4以上であれば、十分な機械的性質を有する成形品を得ることができる。一方、重量平均分子量が１×１０6以下であれば成形時の樹脂の流動性にも問題がない。
温度３００℃、荷重１．２ｋｇｆの条件下でシンジオタクチックポリスチレンのＭＦＲ測定を行った場合は、該ＭＦＲが２ｇ／１０分以上、好ましくは４ｇ／１０分以上であることが好ましく、この範囲であれば、成形時の樹脂の流動性にも問題がない。上記ＭＦＲが５０ｇ／１０分以下、好ましくは４０ｇ／分以下、さらに好ましくは３０ｇ／分以下であれば十分な機械的性質を有する成形品を得ることができる。
【００４１】
ポリアミドとして公知のポリアミドのすべてを使用することができる。
適切なポリアミドとしては、例えばポリアミド−４，ポリアミド−６，ポリアミド−６，６，ポリアミド−３，４，ポリアミド−１２，ポリアミド−１１，ポリアミド−６，１０，ポリアミド−４Ｔ，ポリアミド−６Ｔ，ポリアミド−９Ｔ，ポリアミド−１０Ｔ，並びにアジピン酸及びｍ−キシリレンジアミンから得られるポリアミド等を挙げることができる。中でも、ポリアミド−６，６が好適である。
【００４２】
［炭素繊維（Ｃ）］
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物に含まれる炭素繊維（Ｃ）は特に限定されず、ポリアクリロニトリルを原料としたＰＡＮ系、石油や石炭中のコールタールピッチを原料としたピッチ系、熱硬化性樹脂、例えばフェノール樹脂を原料としたフェノール系等の各種の炭素繊維を用いることができる。炭素繊維（Ｃ）は、気相成長法により得られるものであってもよく、リサイクル炭素繊維（ＲＣＦ）であってもよい。このように炭素繊維（Ｃ）は特に限定されないが、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、熱硬化系炭素繊維、フェノール系炭素繊維、気相成長炭素繊維、リサイクル炭素繊維（ＲＣＦ）からなる群から選択される少なくとも１種の炭素繊維であることが好ましい。
炭素繊維は製造時の原料品質や焼成温度により黒鉛化度を変えたものがあるが、黒鉛化度によらず使用可能である。炭素繊維（Ｃ）の形状は特に限定されず、ミルドファイバー、集束切断状（チョップドストランド）、短繊維状、ロービング、フィラメント、トウ、ウイスカー、ナノチューブ等からなる群から選択される少なくとも１種の形状を有する炭素繊維を用いることができる。集束切断状（チョップドストランド）の場合、平均繊維長が０．１〜５０ｍｍ，平均繊維径が５〜２０μｍのものが好ましく用いられる。
炭素繊維の密度は特に限定されないが、１．７５〜１．９５ｇ／ｃｍ3のものが好ましい。
【００４３】
炭素繊維（Ｃ）の形態は、単繊維でも、繊維束でもよく、単繊維と繊維束の両者が混在していてもよい。各繊維束を構成する場合の単繊維の数は、各繊維束においてほぼ均一であってもよく、あるいは異なっていてもよい。炭素繊維（Ｃ）の平均繊維径は形態により異なるが、例えば、平均繊維径が好ましくは０．０００４〜１５μｍ、より好ましくは３〜１５μｍ、さらにより好ましくは５〜１０μｍである炭素繊維を用いることができる。
【００４４】
上述したように、本明細書においては、第一の実施形態の「組成物」は、樹脂（Ｓ）と炭素繊維（Ｃ）とを含有していればよく、含有の方法は問わない。炭素繊維（Ｃ）を含む部材に、樹脂（Ｓ）を浸漬させた物（複合材）も本発明における「組成物」及び「組成物を含む成形品」に包含される。織物、不織布又は一方向材の形態を有する炭素繊維部材に、樹脂（Ｓ）を浸漬させたものを挙げることができる。
また、予め炭素繊維（Ｃ）に官能基変性ポリアリーレンエーテル（Ａ）を加えた後に、熱可塑性樹脂（Ｂ）を加え、結果として樹脂（Ｓ）と炭素繊維（Ｃ）とを含有する組成物としてもよい。
【００４５】
炭素繊維（Ｃ）を含む部材が織物、不織布又は一方向材の場合には、平均繊維径が好ましくは３〜１５μｍ、より好ましくは５〜７μｍである単繊維を用いることができる。また、炭素繊維（Ｃ）を含む部材が織物、不織布又は一方向材の形態を有する場合に、炭素繊維を一方向に束ねたもの（繊維束）を用いることができる。当該炭素繊維（Ｃ）を含む部材には、繊維束として炭素繊維メーカーから供給される炭素繊維の単繊維を６０００本（６Ｋ）、１２０００本（１２Ｋ）、２４０００本（２４Ｋ）、又は６００００本（６０Ｋ）などを束ねた製品をそのまま用いても、これらをさらに束ねたものを用いてもよい。繊維束は、無撚糸、有撚糸、解撚糸のいずれであってもよい。当該繊維束は、成形体に開繊された状態で含まれていてもよく、開繊されずに繊維束として含まれることもあり得る。炭素繊維（Ｃ）を含む部材が織物、不織布又は一方向材の場合には、当該部材に、樹脂（Ｓ）を浸漬させることにより成形体を得ることができる。
【００４６】
炭素繊維（Ｃ）を含む部材、特に織物、不織布、一方向材は、厚みが薄いものが好ましい。薄い炭素繊維複合材を得るとの観点からは、炭素繊維（Ｃ）を含む部材の厚みは３ｍｍ以下が好ましい。特に一方向材の場合は、厚みが０．２ｍｍ以下であることが好ましい。炭素繊維（Ｃ）を含む部材の厚みの下限は特に限定されないが、７μｍ以上であるとよく、品質の安定の観点からは、１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上である。
【００４７】
（サイジング剤）
本発明の樹脂組成物に含まれる炭素繊維（Ｃ）は、表面にサイジング剤が付着しているものであってもよい。サイジング剤が付着している炭素繊維を用いる場合、当該サイジング剤の種類は、炭素繊維及び熱可塑性樹脂の種類に応じて適宜選択でき、特に限定されない。炭素繊維は、エポキシ系サイジング剤、ウレタン系サイジング剤、ポリアミド系サイジング剤で処理したもの、或いはサイジング剤を含まないものなど種々製品化されているが、本発明においてはサイジング剤の種類、有無にかかわらず使用可能である。
【００４８】
上記の樹脂（Ｓ）と炭素繊維（Ｃ）との界面せん断強度を高める観点から、前記樹脂（Ｓ）１００質量％中、前記官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）を好ましくは０．５〜３０質量％、より好ましくは０．８〜１５質量％、さらに好ましくは１．０〜１０質量％含む。樹脂（Ｓ）中の官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）の量が０．５質量％以上であれば、優れた界面せん断強度を得ることができる。ポリアリーレンエーテル（Ａ）の量が３０質量％以下であれば、得られる成形品の機械強度や耐熱性を良好に保つことができる。
【００４９】
本発明の樹脂組成物には、炭素繊維（Ｃ）が、樹脂（Ｓ）１００質量部に対し、好ましくは１〜５００質量部、より好ましくは１〜４００質量部、さらに好ましくは１〜３５０質量部、よりさらに好ましくは１〜２００質量部、よりさらに好ましくは１〜１００質量部、よりさらに好ましくは１〜５０質量部含まれる。また、優れた強度を得るためには好ましくは１５質量部以上、さらに好ましくは２０質量部以上含むことが好ましい。炭素繊維（Ｃ）の量が上記範囲であれば、本発明の樹脂組成物を含む成形品又は複合材が優れた機械強度を有する。
【００５０】
２．本発明の第二実施形態
本発明の第二の実施形態は、樹脂成形体の製造方法、並びに該製造方法により得られる成形体及び積層体に関する。第二の実施形態においては、官能基で変性されていないポリアリーレンエーテルと、炭素繊維と、熱可塑性樹脂とを成形体材料として用いることを特徴の１つとする。具体的には、官能基で変性されていないポリアリーレンエーテルと、炭素繊維とを含む炭素部材を作製する工程と、前記炭素部材に、熱可塑性樹脂を加える工程とを含むことを特徴とする。
【００５１】
＜官能基で変性されていないポリアリーレンエーテル＞
本実施形態において炭素部材に含まれる、官能基で変性されていないポリアリーレンエーテル（以下、単に「未変性ポリアリーレンエーテル」と称することもある）としては、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）の原料として第一の実施形態に詳述したものを挙げることができる。中でも、第一の実施形態と同様に、ポリアリーレンエーテルとしては、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテルを好ましくは用いることができる。
未変性ポリアリーレンエーテルの重合度に特に制限はなく、使用目的等に応じて適宜選定でき、通常は、６０〜４００の範囲から選定することができる。
【００５２】
＜炭素繊維＞
本実施形態において炭素部材に含まれる炭素繊維としては、第一の実施形態に詳述したものと同じものを挙げることができる。第一の実施形態と同様に特に限定されないが、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、熱硬化系炭素繊維、フェノール系炭素繊維、気相成長炭素繊維、リサイクル炭素繊維（ＲＣＦ）からなる群から選択される少なくとも１種の炭素繊維であることが好ましい。
【００５３】
第一の実施形態と同様に、炭素繊維の形状も特に限定されず、ミルドファイバー、集束切断状（チョップドストランド）、短繊維状、ロービング、フィラメント、トウ、ウイスカー、ナノチューブ等からなる群から選択される少なくとも１種の形状を有する炭素繊維を用いることができる。炭素繊維の形態も、単繊維でも、繊維束でもよく、単繊維と繊維束の両者が混在していてもよい。各繊維束を構成する場合の単繊維の数は、各繊維束においてほぼ均一であってもよく、あるいは異なっていてもよい。炭素繊維の平均繊維径は形態により異なるが、例えば、平均繊維径が好ましくは０．０００４〜１５μｍ、より好ましくは３〜１５μｍ、さらにより好ましくは５〜１０μｍである炭素繊維を用いることができる。炭素繊維の密度は特に限定されないが、１．７５〜１．９５ｇ／ｃｍ3のものが好ましい。
第一の実施形態と同様に、炭素繊維の表面にサイジング剤が付着していてもよい。
【００５４】
本発明の第二の実施形態においては、炭素部材が、未変性ポリアリーレンエーテルと、炭素繊維とを含む炭素部材を作製する工程から得られるものであればよく、具体的な炭素部材の作製方法は特に問わない。
炭素繊維に未変性ポリアリーレンエーテルを加える方法は特に限定されない。例えば、適切な溶媒の存在下、炭素繊維に未変性ポリアリーレンエーテルを浸漬させる方法、炭素繊維に未変性ポリアリーレンエーテル粉末を直接加える方法、炭素繊維と未変性ポリアリーレンエーテルとを混ぜて圧力をかける方法等を挙げることができる。
【００５５】
＜熱可塑性樹脂＞
本実施形態における熱可塑性樹脂も特に限定されず、上記第一の実施形態で詳述したものと同じものを挙げることができる。中でも、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド及びポリオレフィンからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、ポリアミド、ポリカーボネート系樹脂又はポリスチレン系樹脂であることがより好ましい。一の側面によれば、熱可塑性樹脂はポリスチレン系樹脂又はポリアミドである。
【００５６】
ポリスチレン系樹脂は特に限定されず、好ましい態様は第一の実施形態と同様であり、中でもシンジオタクチックポリスチレンが同様に好ましい。シンジオタクチックポリスチレンの詳細は第一の実施形態に記載した通りである。
ポリアミドも特に限定されず、第一の実施形態に記載したものを挙げることができる。中でも、本実施形態においても同様に、ポリアミド−６，６が好適である。
【００５７】
本発明の第二の実施形態においては、上記の熱可塑性樹脂と未変性ポリアリーレンエーテルの合計１００質量％中、前記未変性ポリアリーレンエーテルを好ましくは０．５〜３０質量％、より好ましくは０．８〜１５質量％、さらに好ましくは１．０〜１０質量％含む。未変性ポリアリーレンエーテルの量が０．５質量％以上であれば、優れた界面せん断強度を得ることができる。未変性ポリアリーレンエーテルの量が３０質量％以下であれば、得られる成形品の機械強度や耐熱性を良好に保つことができる。
【００５８】
本発明の第二の実施形態においては、炭素繊維が、熱可塑性樹脂と官能基で変性されていないポリアリーレンエーテルの合計１００質量部に対し、好ましくは１〜５００質量部、より好ましくは１〜４００質量部、さらに好ましくは１〜３５０質量部、よりさらに好ましくは１〜２００質量部、よりさらに好ましくは１〜１００質量部、よりさらに好ましくは１〜５０質量部含まれる。優れた曲げ強度を得るために、好ましくは１５質量部以上、さらに好ましくは２０質量部以上、更により好ましくは４０質量部以上含むことが好ましい。炭素繊維の量が上記範囲であれば、本発明の第二の実施形態により得られる成形品又は複合材が優れた機械強度を有する。
【００５９】
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物は、上述した官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）及び熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む樹脂（Ｓ）と、炭素繊維（Ｃ）とを含む。先に定義した通り、本樹脂組成物はこれら成分の含有の仕方は問わない。本発明の第二の実施形態の樹脂成形体の製造方法は、未変性ポリアリーレンエーテルと、炭素繊維とを含む炭素部材を作製する工程と、該炭素部材に、熱可塑性樹脂を加える工程とを含んでいればよく、具体的な炭素部材の作製方法は問わない。
【００６０】
特定の理論に拘束されないが、第一の実施形態において本発明者等は、一般的には相溶性が低い炭素繊維（Ｃ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）とが、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）が介在することにより、高い界面せん断強度を発現することを見出した。炭素繊維ではなく、ガラス繊維を用いる場合に相溶化剤として酸変性ポリアリーレンエーテルが用いられることはあるが、その理由はガラス繊維表面の官能基（アルカリ性）と酸変性ポリアリーレンエーテルとの反応により、熱可塑性樹脂への相溶性を高めているためと考えられる。一方で、炭素繊維表面にはガラス繊維のような官能基がほぼ存在しないため、上記とは異なる機構で高い界面せん断強度を発現していると考えられる。当該樹脂（Ｓ）と炭素繊維（Ｃ）との高い界面せん断強度は、炭素繊維（Ｃ）のサイジング剤処理の有無に関わらず発現することも驚くべきことである。サイジング剤は多くの官能基を有するため、一般に樹脂成分との親和性を高める傾向にあるが、本発明者等は、本発明の系では当該官能基の有無は影響しないことを見出した。
図１のグラフは、横軸に官能基で変性されたポリアリーレンエーテル量を、縦軸にマイクロドロップレット法による試験から算出した界面せん断強度値を示す。「ＣＦ」は炭素繊維の挙動を、「ＧＦ」はガラス繊維の挙動を示している。図１から以下のことが分かる。ガラス繊維（ＧＦ）では、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル量が２質量％のところでほぼ界面せん断強度は横ばいになっている。これに対し、炭素繊維（ＣＦ）では、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル量に従って、界面せん断強度が上昇している。このことからも、界面せん断強度の発現メカニズムがガラス繊維とは異なると考えている。
上記効果は、官能基で変性されていないポリアリーレンエーテルでは得られない。
【００６１】
本発明の第二の実施形態においても、炭素繊維のサイジング剤処理の有無に関わらず、本形態において得られる成形体（積層体を含む）は高い機械強度を有することも注目に値する。特定の理論に拘束されず、詳細なメカニズムは不明であるが、上記した通り、炭素繊維表面には官能基がほぼ存在しないため、本形態の製造方法において得られる成形体は、ガラス繊維の場合と異なる機構で、高い機械強度を発現していると考える。
【００６２】
＜その他成分＞
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物、又は第二の実施形態の炭素部材若しくは熱可塑性樹脂には、本発明の目的を阻害しない範囲で、一般に使用されるゴム状弾性体、酸化防止剤、上記炭素繊維（Ｃ）又は炭素繊維以外の充填剤、架橋剤、架橋助剤、核剤、離型剤、可塑剤、相溶化剤、着色剤及び／又は帯電防止剤等のその他成分を添加することができる。その他成分のいくつかを以下に例示する。
【００６３】
ゴム状弾性体としては、様々なものが使用可能である。例えば、天然ゴム，ポリブタジエン，ポリイソプレン，ポリイソブチレン、クロロプレンゴム、ポリスルフィドゴム、チオコールゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、スチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＢＲ），水素添加スチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＥＢ），スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ），水素添加スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ），スチレン−イソプレンブロック共重合体（ＳＩＲ），水素添加スチレン−イソプレンブロック共重合体（ＳＥＰ），スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ），水素添加スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ），スチレン−ブタジエンランダム共重合体，水素添加スチレン−ブタジエンランダム共重合体，スチレン−エチレン−プロピレンランダム共重合体，スチレン−エチレン−ブチレンランダム共重合体、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ），エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、あるいはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−コアシェルゴム（ＡＢＳ），メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン−コアシェルゴム（ＭＢＳ），メチルメタクリレート−ブチルアクリレート−スチレン−コアシェルゴム（ＭＡＳ），オクチルアクリレート−ブタジエン−スチレン−コアシェルゴム（ＭＡＢＳ），アルキルアクリレート−ブタジエン−アクリロニトリル−スチレンコアシェルゴム（ＡＡＢＳ），ブタジエン−スチレン−コアシェルゴム（ＳＢＲ）、メチルメタクリレート−ブチルアクリレートシロキサンをはじめとするシロキサン含有コアシェルゴム等のコアシェルタイプの粒子状弾性体、又はこれらを変性したゴムなどが挙げられる。
これらの中で、特に、ＳＢＲ、ＳＢＳ、ＳＥＢ、ＳＥＢＳ、ＳＩＲ，ＳＥＰ、ＳＩＳ、ＳＥＰＳ、コアシェルゴム又はこれらを変性したゴム等が好ましく用いられる。
【００６４】
変性されたゴム状弾性体としては、例えば、スチレン−ブチルアクリレート共重合体ゴム、スチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＢＲ）、水素添加スチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＥＢ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、水素添加スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−イソプレンブロック共重合体（ＳＩＲ）、水素添加スチレン−イソプレンブロック共重合体（ＳＥＰ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、水素添加スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン−ブタジエンランダム共重合体、水素添加スチレン−ブタジエンランダム共重合体、スチレン−エチレン−プロピレンランダム共重合体、スチレン−エチレン−ブチレンランダム共重合体、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ），エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）などを、極性基を有する変性剤によって変性を行ったゴム等が挙げられる。
【００６５】
充填剤として、炭素繊維（Ｃ）あるいは炭素繊維の他に、有機フィラーも加えることができる。有機フィラーとして、有機合成繊維，天然植物繊維等が挙げられる。有機合成繊維の具体例としては、全芳香族ポリアミド繊維，ポリイミド繊維等が挙げられる。上記有機フィラーは１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよく、その添加量は、上記樹脂（Ｓ）１００質量部、又は未変性ポリアリーレンエーテルと熱可塑性樹脂との合計１００質量部に対して１〜３５０質量部であることが好ましく、５〜２００質量部であることがより好ましい。１質量部以上であれば、充填剤の効果が十分に得られ、３５０質量部以下であれば分散性に劣らず、成形性に悪影響を与えない。
【００６６】
酸化防止剤としては様々なものがあるが、特にトリス（２，４−ジ−tert−ブチルフェニル）ホスファイト，トリス（モノおよびジ−ノニルフェニル）ホスファイト等のモノホスファイトやジホスファイト等のリン系酸化防止剤およびフェノール系酸化防止剤が好ましい。
ジホスファイトとしては、一般式
【化１】
2020174748.tif 000003
（式中、Ｒ30及びＲ31はそれぞれ独立に炭素数１〜２０のアルキル基，炭素数３〜２０のシクロアルキル基あるいは炭素数６〜２０のアリール基を示す。）
で表されるリン系化合物を用いることが好ましい。
【００６７】
上記一般式で表されるリン系化合物の具体例としては、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト；ジオクチルペンタエリスリトールジホスファイト；ジフェニルペンタエリスリトールジホスファイト；ビス（２，４−ジ−tert−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト；ビス（２，６−ジ−tert−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト；ジシクロヘキシルペンタエリスリトールジホスファイトなどが挙げられる。
【００６８】
フェノール系酸化防止剤としては既知のものを使用することができ、その具体例としては、２，６−ジ−tert−ブチル−４−メチルフェノール；２，６−ジフェニル−４−メトキシフェノール；２，２'−メチレンビス（６−tert−ブチル−４−メチルフェノール）；２，２'−メチレンビス−（６−tert−ブチル−４−メチルフェノール）；２，２'−メチレンビス〔４−メチル−６−（α−メチルシクロヘキシル）フェノール〕；１，１−ビス（５−tert−ブチル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）ブタン；２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）；２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）；１，１，３−トリス（５−tert−ブチル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）ブタン；２，２−ビス（５−tert−ブチル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）−４−ｎ−ドデシルメルカプトブタン；エチレングリコール−ビス〔３，３−ビス（３−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）ブチレート〕；１，１−ビス（３，５−ジメチル−２−ヒドロキシフェニル）−３−（ｎ−ドデシルチオ）−ブタン；４，４'−チオビス（６−tert−ブチル−３−メチルフェノール）；１，３，５−トリス（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２，４，６−トリメチルベンゼン；２，２−ビス（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）マロン酸ジオクタデシルエステル；ｎ−オクタデシル−３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−tert−ブチルフェニル）プロピオネート；テトラキス〔メチレン（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシハイドロシンナメート）〕メタンなどが挙げられる。
上記リン系酸化防止剤，フェノール系酸化防止剤の他に、アミン系酸化防止剤，硫黄系酸化防止剤などを単独で、あるいは複数種を混合して用いることができる。
【００６９】
上記の酸化防止剤は、前記の樹脂（Ｓ）１００質量部、又は未変性ポリアリーレンエーテルと熱可塑性樹脂との合計１００質量部に対し、通常、０．００５質量部以上５質量部以下である。酸化防止剤の配合割合が０．００５質量部以上であれば、熱可塑性樹脂（Ａ）又は熱可塑性樹脂の分子量低下を抑制することができる。５質量部以下であれば、機械的強度を良好に維持することができる。酸化防止剤として複数種の酸化防止剤を組成物中に含む場合には、合計量が上記範囲となるように調整することが好ましい。酸化防止剤の配合量は、樹脂（Ｓ）１００質量部、又は未変性ポリアリーレンエーテルと熱可塑性樹脂との合計１００質量部に対し、より好ましくは０．０１〜４質量部、さらに好ましくは０．０２〜３質量部である。
【００７０】
核剤としては、アルミニウムジ（ｐ−tert−ブチルベンゾエート）をはじめとするカルボン酸の金属塩、メチレンビス（２，４−ジ−tert−ブチルフェノール）アシッドホスフェートナトリウムをはじめとするリン酸の金属塩、タルク、フタロシアニン誘導体等、公知のものから任意に選択して用いることができる。具体的な商品名としては、株式会社ＡＤＥＫＡ製のアデカスタブＮＡ−１０、アデカスタブＮＡ−１１、アデカスタブＮＡ−２１、アデカスタブＮＡ−３０、アデカスタブＮＡ−３５、アデカスタブＮＡ−７０、大日本インキ化学工業株式会社製のＰＴＢＢＡ−ＡＬ等が挙げられる。これらの核剤は一種のみを単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。核剤の配合量は特に限定されないが、樹脂（Ｓ）１００質量部、又は未変性ポリアリーレンエーテルと熱可塑性樹脂との合計１００質量部に対して好ましくは０．０１〜５質量部、より好ましくは０．０４〜２質量部である。
【００７１】
離型剤としては、ポリエチレンワックス，シリコーンオイル，長鎖カルボン酸，長鎖カルボン酸金属塩等公知のものから任意に選択して用いることができる。これらの離型剤は一種のみを単独で、又は二種以上を組み合わせて用いることができる。離型剤の配合量は特に限定されないが、樹脂組成物１００質量部、又は樹脂成形体材料合計１００質量部に対して、好ましくは０．１〜３質量部、より好ましくは０．２〜１質量部である。
【００７２】
＜樹脂組成物＞
本発明の樹脂組成物を調製する方法は特に限定されないが、公知のミキサーによる混合でもよく、押出機等にて溶融混練してもよい。炭素繊維を含む部材に、溶融した樹脂を浸漬させてもよい。例えば樹脂（Ｓ）と、炭素繊維（Ｃ）と、必要に応じて上記の各種成分とを添加した組成物を成形し、射出成形をすることができる。射出成形では所定形状の金型を用い成形すればよく、押出成形では、フィルム及びシートをＴ−ダイ成形し、得られたフィルム及びシートを加熱溶融したものを押出して所定形状にすればよい。
二軸混練機を用いて炭素繊維をサイドフィードする方法や、溶融樹脂に炭素繊維ロービングを浸漬させて引き抜き成形後に、所望のペレット長に切断するいわゆる長繊維ペレットの製造方法を用いると、炭素繊維の折損を抑制できるため好ましい。樹脂組成物をプレス成形することもでき、コールドプレス法、ホットプレス法等の既知の方法を用いることができる。
炭素繊維（Ｃ）を含む部材に樹脂（Ｓ）を浸漬させて複合部材を得る場合には、具体的には、樹脂（Ｓ）の溶液を、炭素繊維（Ｃ）を含む部材（織物、不織布、ＵＤ材等）に浸漬させる。樹脂を浸漬させる対象となる部材は、１枚であってもよいし、２枚以上積層した積層体であってもよい。
【００７３】
本発明の樹脂組成物は、樹脂（Ｓ）と炭素繊維（Ｃ）とを含む、熱可塑性樹脂をマトリクスとする炭素繊維複合材料（ＣＦＲＴＰ）である。上述した通りそのメカニズムは特定されないが、樹脂（Ｓ）と炭素繊維（Ｃ）との高い界面せん断強度を有する。上記界面せん断強度は、例えば「マイクロドロップレット法」により評価することができる。
【００７４】
「マイクロドロップレット法」は、単繊維に樹脂粒（ドロップレット）を付着させ、
ドロップレットを固定した後、ドロップレットからの単繊維の引き抜き試験を行うことに
より、単繊維と樹脂との界面接着性を評価する方法である。マイクロドロップレット法
においては、下記式から界面せん断強度が算出される。
τ＝Ｆ／（πＤＬ）
式中、τは界面せん断強度、Ｆは最大引き抜き荷重、Ｌはドロップレットに埋め込まれた部分の単繊維の長さ、Ｄは繊維径である。
【００７５】
本発明の樹脂組成物は、炭素繊維（Ｃ）のサイジング処理の有無に関わらず、高い界面せん断強度を有する。例えば、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてシンジオタクチックポリスチレンを、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）としてフマル酸変性ポリアリーレンエーテルを用いて、引き抜き速度０．１２ｍｍ／分、ロードセル最大荷重１Ｎの条件でマイクロドロップレット法による試験を行った際に、好ましくは２０ＭＰａ以上、より好ましくは２３ＭＰａ以上の界面せん断強度を有する。マイクロドロップレット法による試験は２０〜３０回行い、その結果求められる界面せん断強度の平均値を算出する。上記条件でのマイクロドロップレット法による試験は、具体的には、東栄産業（株）社製複合材料界面特性評価装置ＭＯＤＥＬ ＨＭ４１０を使用して行うことができる。本発明の樹脂組成物は成形性にも優れるため、自動車部材用途などの様々な用途、具体的には大型の成形品への適用に適する。
【００７６】
＜樹脂成形体の製造方法＞
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物の成形体は、上述した通り、樹脂（Ｓ）と炭素繊維（Ｃ）とを混合、溶融混練、又は浸漬させることにより組成物を成形して得ることができる。他の方法として、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）と、前記炭素繊維（Ｃ）とを含む炭素部材を作製する工程と、前記炭素部材に、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）を加える工程とを含む方法により、成形体を成形することもできる。
【００７７】
官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）と炭素繊維（Ｃ）とを含む炭素部材を作製する手段は特に限定されない。例えば、適切な溶媒下、炭素繊維に官能基で変性されたポリアリーレンエーテルを浸漬させる方法、適切なビヒクルにポリアリーレンエーテル（Ａ）を混合した混合物を炭素繊維に塗布する方法、サイジング材に官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）を混合して炭素繊維に加える方法等を挙げることができる。この方法を用いる場合、炭素繊維（Ｃ）の形態としては、チョップドストランド、織物、不織布又は一方向材から選択される少なくとも１種の形態を挙げることができる。
【００７８】
上記工程により得られた炭素部材に、続く工程で熱可塑性樹脂（Ｂ）を加える。炭素部材に熱可塑性樹脂（Ｂ）を加える方法は限定されず、熱可塑性樹脂（Ｂ）が溶液状態であっても、溶融状態であってもよい。具体的には、適切な溶媒下で、炭素部材に熱可塑性樹脂（Ｂ）を浸漬させる方法、熱可塑性樹脂（Ｂ）を含むフィルムを積層して溶融プレスを行う方法、炭素部材に熱可塑性樹脂（Ｂ）の粉末を直接加えた後、溶融させることにより加える方法等を挙げることができる。
炭素部材は官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）と炭素繊維（Ｃ）とを含んでいればよく、織物、不織布又は一方向材の形態で熱可塑性樹脂（Ｂ）を加えてもよく、織物等の形態を有する炭素部材を短くカットしたチョップドの形態とした後、熱可塑性樹脂（Ｂ）を加えてもよい。炭素部材に熱可塑性樹脂（Ｂ）を加えた後、後述する各種成形法により成形体を製造することができる。
【００７９】
本発明の第二の実施形態によれば、未変性ポリアリーレンエーテルと、炭素繊維とを含む炭素部材を作製する工程と、前記炭素部材に、熱可塑性樹脂を加える工程とを含む方法により、成形体を製造することができる。
未変性ポリアリーレンエーテルと、炭素繊維とを含む炭素部材の作製方法は、上述した第一の実施形態の炭素部材の作製方法と同様である。この工程で得られた炭素部材に熱可塑性樹脂を加える方法としても、上記第一の実施形態と同様のものを挙げることができる。炭素繊維の形態としては、織物、不織布又は一方向材から選択される少なくとも１種の形態を挙げることができる。炭素部材に熱可塑性樹脂を加えた後、上記した各種成形法により成形体を製造することができる。
【００８０】
＜成形体＞
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体、又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体の形状は特に限定されず、例えば、シート，フィルム，維維，織物、不織布，一方向材（ＵＤ材）、容器，射出成形品，ブロー成形体等を挙げることができる。本発明の樹脂組成物を含む成形体は、上述した通り射出成形体であってもよい。用いる炭素繊維の形態によっては、上記成形体は、一方向繊維強化材、または織物状炭素繊維及び不織布状炭素繊維から選択される少なくとも１種の部材を含む成形体でもあり得る。当該成形体を複数積層させて、積層体とすることもできる。この積層体も、本明細書においては、「成形体」に含まれるものとする。
【００８１】
本発明の一方向繊維強化材、織物状炭素繊維及び不織布状炭素繊維からなる群から選択される少なくとも１種の部材を含む成形体は、高い機械強度を有する。例えば、ＩＳＯ １７８：２０１０に準拠し、支点間距離４ｃｍ、試験速度が２ｍｍ／ｍｉｎ、温度２３℃で測定した曲げ強度が、２５０ＭＰａ以上、より好ましくは３００ＭＰａ以上となる機械強度を有する。
【００８２】
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を成形してなる成形体、又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体は、電気・電子材料（コネクタ・プリント基板等）、産業構造材、自動車部品（車両搭載用コネクター、ホイールキャップ、シリンダーヘッドカバー等）、家電品、各種機械部品、パイプ、シート、トレイ、フィルム等の産業用資材として好適である。
【００８３】
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体は、具体的には、熱可塑性炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＴＰ）として、さらなる軽量化が求められている自動車／航空機／スポーツ用品など、幅広い用途に展開することができる。この用途の成形体には、高荷重・高温といった高負荷環境下での耐性が求められる、エンジニアリングプラスチックの改良にも応用することが可能である。本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体は、成形時間も短くリサイクル性に優れ、成形時の樹脂浸漬が容易であり、機械強度が十分であるため、広い用途に実用可能である。
【００８４】
具体的には、自動車用途、二輪車／自転車用途、給湯器及びエコキュート関連用途、家電用途／電子機器用途、建材用途、日用品用途を挙げることができる。
自動車用途としては、ギアなどの摺動部品、自動車用パネル部材、ミリ波レドーム、ＩＧＢＴハウジング、ラジエターグリル、メーターフード、フェンダーサポート、フロントエンジンカバー、フロントストラットタワーパネル、ミッションセンタートンネル、ラジコアサポート、フロントダッシュ、ドアインナー、リアラゲッジバックパネル、リアラゲッジサイドパネル、リアラゲッジフロア、リアラゲッジパーティション、ルーフ、ドアフレームピラー、シートバック、ヘッドレストサポート、エンジン部品、クラッシュボックス、フロントフロアトンネル、フロントフロアパネル、アンダーカバー、アンダーサポートロッド、インパクトビーム、フロントカウル、フロントストラットタワーバー等の自動車用部品が例示できる。
【００８５】
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体は、例えば、パワーエレクトロニックユニット、急速充電用プラグ、車載充電器、リチウムイオン電池、バッテリーコントロールユニット、パワーエレクトロニック・コントロールユニット、三相同期モーター、家庭充電用プラグ等を好適に構成し得る。
【００８６】
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体は、さらに例えば、ソーラートワイライトセンサー、オルタネーター、ＥＤＵ（エレクトロニックインジェクタードライバーユニット）、電子スロットル、タンブルコントロールバルブ、スロットル開度センサー、ラジエーターファンコントローラー、スティックコイル、Ａ／Ｃパイプジョイント、ディーゼル微粒子捕集フィルター、ヘッドライト反射板、チャージエアダクト、チャージエア冷却ヘッド、インテークエア温度センサー、ガソリン燃料プレッシャーセンサー、カム／クランクポジションセンサー、コンビネーションバルブ、エンジンオイル圧力センサー、トランスミッションギア角度センサー、無段変速機オイルプレッシャーセンサー、ＥＬＣＭ（エバポリークチェックモジュール）ポンプ、ウォーターポンプインペラー、ステアリングロールコネクター、ＥＣＵ（エンジンコンピュータユニット）コネクター、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）リザーバーピストン、アクチュエーターカバー等を好適に構成し得る。
【００８７】
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体は、さらに例えば、車載センサーモジュールが備えるセンサーを封止するための封止材としても好適に用いられる。当該センサーは特に限定されず、具体的には、（例えば高地補正用）大気圧センサー、（例えば燃料噴射制御用）ブースト圧センサー、（ＩＣ化）大気圧センサー、（例えばエアバッグ用）加速度センサー、（例えばシートコンディション制御用）ゲージ圧センサー、（例えば燃料タンク漏れ検出用）タンク内圧センサー、（例えばエアコン制御用）冷媒圧センサー、（例えば点火コイル制御用）コイルドライバー、ＥＧＲ（排気再循環）バルブセンサー、（例えば燃料噴射制御用）エアフローセンサー、（例えば燃料噴射制御用）吸気管圧（ＭＡＰ）センサー、オイルパン、ラジエーターキャップ、インテークマニホールド等を挙げることができる。
【００８８】
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体は、上記に例示した自動車部品に限定されず、例えば、高電圧（ハーネス）コネクター、ミリ波レドーム、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）ハウジング、バッテリーヒューズターミナル、ラジエターグリル、メーターフード、インバーター冷却用ウォーターポンプ、電池監視ユニット、構造部品、インテークマニホールド、高電圧コネクター、モーター制御ＥＣＵ（エンジンコンピュータユニット）、インバーター、配管部品、キャニスターパージバルブ、パワーユニット、バスバー、モーター減速機、キャニスター等にも好適に用いられる。
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体は、二輪車部品、自転車部品にも好適に用いられ、より具体的には、自動二輪車用部材、二輪車用カウル、自転車用部材等が挙げられる。二輪車／自転車用途としては、自動二輪車用部材、二輪車用カウル、自転車用部材を挙げることができる。
【００８９】
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体は、耐薬品性にも優れることから各種電化製品にも用いることができる。例えば給湯器、具体的には、いわゆる「エコキュート（登録商標）」等として知られる自然冷媒ヒートポンプ給湯器の部品を構成することも好ましい。当該部品としては、例えば、シャワー部品、ポンプ部品、配管部品等が挙げられ、より具体的には、一口循環接続金具、逃し弁、混合弁ユニット、耐熱トラップ、ポンプケーシング、複合水弁、入水金具、樹脂継手、配管部品、樹脂減圧弁、給水栓用エルボ等が挙げられる。
【００９０】
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体は、家電用途、電子機器にも好適に用いられ、より具体的には、電話機、携帯電話、電子レンジ、冷蔵庫、掃除機、ＯＡ機器、電動工具部品、電装部品用途、静電気防止用途、高周波電子部品、高放熱性電子部品、高電圧用部品、電磁波遮蔽用部品、通信機器製品、ＡＶ機器、パソコン、レジスター、扇風機、換気扇、ミシン、インク周辺部品、リボンカセット、エアークリーナー部品、温水洗浄便座部品、便座、便蓋、炊飯器部品、光ピックアップ機器、照明器具用部品、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤピックアップ部品、ＤＶＤ用ピックアップ基盤、スイッチ部品、ソケット、ディスプレイ、ビデオカメラ、フィラメント、プラグ、高速カラー複写機（レーザープリンター）、インバーター、エアコン、キーボード、コンバーター、テレビ、ファクシミリ、光コネクター、半導体チップ、ＬＥＤ部品、洗濯機・洗濯乾燥機部品、食器洗浄機・食器乾燥機用部品等の構成部材を挙げることができる。
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体は、建材にも好適に用いられ、より具体的には、外壁パネル、バックパネル、間仕切壁パネル、信号灯、非常灯、壁材等の構成部材が挙げられる。
【００９１】
本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体は、雑貨、日用品等にも好適に用いられ、より具体的には、箸、弁当箱、食器容器、食品トレイ、食品包装用材料、水槽、タンク、玩具、スポーツ用品、サーフボード、ドアキャップ、ドアステップ、パチンコ台部品、リモコンカー、リモコンケース、文房具、楽器、タンブラー、ダンベル、ヘルメットボックス製品、カメラ等に用いられるシャッター用羽根部材、卓球用やテニス用などのラケット部材、スキー用やスノーボード用などの板部材等の構成部材が挙げられる。
以上に説明した各種部品のそれぞれは、一部又は全部が本発明の第一の実施形態の樹脂組成物を含む成形体又は第二の実施形態の製造方法により得られる成形体によって構成され得る。
【実施例】
【００９２】
本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。【００９３】
製造例１
ポリアリーレンエーテル［BLUESTAR NEW CHEMICAL MATERIALS Co. LTD.製：LXR040；ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニルエーテル）］１００質量部、ラジカル発生剤（日油（株）製：ノフマーＢＣ９０；２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン）４質量部、変性剤（フマル酸）１質量部をドライブレンドし、３２ｍｍのシリンダ径を有する二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いて、スクリュー回転数２００ｒｐｍ、設定温度３００℃で溶融混練した。このときの樹脂温度は、約３３０℃であった。
ストランドを冷却後ペレット化し、フマル酸変性ポリアリーレンエーテルを得た。変性度合（変性量）の測定のために、ＪＩＳ Ｋ ００７０−１９９２に準拠して測定された中和滴定量から酸含有量として変性量を求めた。変性量は１．６０質量％であった。【００９４】
製造例２
変性剤の量を２質量部としたこと以外は、製造例１と同様の条件でペレットを作成し、変性量も測定した。官能基で変性されたポリアリーレンエーテルの変性量は１．７４質量％であった。【００９５】
製造例３
変性剤の量を３質量部としたこと以外は、製造例１と同様の条件でペレットを作成し、変性量も測定した。官能基で変性されたポリアリーレンエーテルの変性量は２．０５質量％であった。【００９６】
＜マイクロドロップレット試験＞
樹脂組成物中の樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を評価するために、以下のマイクロドロップレット法による試験を行った。
製造例１〜３により得られた官能基で変性されたポリアリーレンエーテル、又は後述するフマル酸変性ポリフェニレンエーテル（出光興産（株）製：ＣＸ−１）と、シンジオタクチックポリスチレン（出光興産（株）製：ザレック３００ＺＣ，ＭＦＲ＝３０ｇ／１０分）とを、シリンダ径が３２ｍｍである二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いて樹脂（Ｓ）を得た。マイクロドロップレット法を用いて、得られた樹脂（Ｓ）と炭素繊維（Ｃ）との間の界面せん断強度の測定を行った。以下において、シンジオタクチックポリスチレンを「ＳＰＳ」と略記することがある。
上記マイクロドロップレット法による試験は、東栄産業（株）製：MODEL HM410を用いて、窒素雰囲気中、ドロップレット作製温度２７０℃、引き抜き速度０．１２ｍｍ／分、ロードセル最大荷重１Ｎで実施した。試験は２０回行い、その平均値から界面せん断強度を求めた。【００９７】
＜ＭＦＲ＞
実施例及び比較例で用いられる樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ Ｋ ７２１０−１：２０１４に準拠し、測定温度３００℃、荷重２．１６ｋｇで測定した。単位はｇ／１０分である。【００９８】
比較例１
ＳＰＳ（出光興産（株）製：ザレック３００ＺＣ，ＭＦＲ：３０ｇ／１０分）１００質量％からなる樹脂１００質量部に対して、炭素繊維（三菱ケミカル（株）製：TR50S15L，フィラメント径７μｍ）３０質量部を、シリンダ径が３２ｍｍである二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いて炭素繊維をサイドフィードして混練して、組成物を得た。
当該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を測定するため、上記のマイクロドロップレット試験を行った。具体的には、上記ＳＰＳ１００質量％を二軸混練機で混練したのち、マイクロドロップレット法にて、該樹脂と、上記炭素繊維との間の界面せん断強度を測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は１８ＭＰａであった。【００９９】
実施例１
ＳＰＳ（出光興産（株）製：ザレック３００ＺＣ，ＭＦＲ：３０ｇ／１０分）９９質量％と、製造例１で得られた官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（変性量：１．６０質量％）１質量％とからなる樹脂１００質量部に対して、炭素繊維（三菱ケミカル（株）製：TR50S15L，フィラメント径７μｍ）３０質量部を、シリンダ径が３２ｍｍである二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いて炭素繊維をサイドフィードして混練して、組成物を得た。
当該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を測定するため、上記のマイクロドロップレット試験を行った。具体的には、上記ＳＰＳ９９質量％と、製造例１で得られた官能基で変性されたポリアリーレンエーテル１質量％とを二軸混練機で混練したのち、マイクロドロップレット法にて、該樹脂と、上記炭素繊維との間の界面せん断強度を測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は２３ＭＰａであった。【０１００】
実施例２
ＳＰＳの量を９５質量％、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（製造例１）の量を５質量％にしたこと以外は、実施例１と同様の方法にて組成物を得た。該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を、実施例１と同様に測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は３０ＭＰａであった。【０１０１】
実施例３
ＳＰＳ（出光興産（株）製：ザレック３００ＺＣ，ＭＦＲ：３０ｇ／１０分）９９質量％と、製造例２で得られた官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（変性量：１．７４質量％）１質量％とからなる樹脂１００質量部に対して、炭素繊維（三菱ケミカル（株）製：TR50S15L，フィラメント径７μｍ）３０質量部を、シリンダ径が３２ｍｍである二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いて炭素繊維をサイドフィードして混練して、組成物を得た。
当該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を測定するため、上記のマイクロドロップレット試験を行った。具体的には、上記ＳＰＳ９９質量％と、製造例２で得られた官能基で変性されたポリアリーレンエーテル１質量％とを二軸混練機で混練したのち、マイクロドロップレット法にて、該樹脂と、炭素繊維との間の界面せん断強度を測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は２４ＭＰａであった。【０１０２】
実施例４
ＳＰＳの量を９５質量％、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（製造例２）の量を５質量％にしたこと以外は、実施例３と同様の方法にて組成物を得た。該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を、実施例３と同様に測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は３１ＭＰａであった。【０１０３】
実施例５
ＳＰＳ（出光興産（株）製：ザレック３００ＺＣ，ＭＦＲ：３０ｇ／１０分）９９質量％と、製造例３で得られた官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（変性量：２．０５質量％）１質量％とからなる樹脂１００質量部に対して、炭素繊維（三菱ケミカル（株）製：TR50S15L，フィラメント径７μｍ）３０質量部を、シリンダ径が３２ｍｍである二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いて炭素繊維をサイドフィードして混練して、組成物を得た。
当該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を測定するため、上記マイクロドロップレット試験を行った。具体的には、上記ＳＰＳ９９質量％と、製造例３で得られた官能基で変性されたポリアリーレンエーテル１質量％とを二軸混練機で混練したのち、マイクロドロップレット法にて、該樹脂と、炭素繊維との間の界面せん断強度を測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は２３ＭＰａであった。【０１０４】
実施例６
ＳＰＳの量を９５質量％、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（製造例３）の量を５質量％にしたこと以外は、実施例５と同様の方法にて組成物を得た。該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を、実施例５と同様に測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は３２ＭＰａであった。【０１０５】
比較例２
ＳＰＳ（出光興産（株）製：ザレック３００ＺＣ，ＭＦＲ：３０ｇ／１０分）９９質量％と、官能基で変性されてないポリアリーレンエーテル（BLUESTAR NEW CHEMICAL MATERIALS Co. LTD. 製：LXR040，ポリフェニレンエーテル）１質量％とからなる樹脂１００質量部に対して、炭素繊維（三菱ケミカル（株）製：TR50S15L，フィラメント径７μｍ）３０質量部を、シリンダ径が３２ｍｍである二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いて炭素繊維をサイドフィードして混練して、組成物を得た。
当該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を測定するため、上記マイクロドロップレット試験を行った。具体的には、上記ＳＰＳ９９質量％と、上記官能基で変性されていないポリアリーレンエーテル１質量％とを二軸混練機で混練したのち、マイクロドロップレット法にて、該樹脂と、炭素繊維との間の界面せん断強度を測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は１７ＭＰａであった。【０１０６】
比較例３
ＳＰＳの量を９５質量％、官能基で変性されていないポリアリーレンエーテルの量を５質量％に変えたこと以外は、比較例２と同様の方法にて組成物を得た。該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を、比較例２と同様に測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は１８ＭＰａであった。【０１０７】
実施例７
ＳＰＳ（出光興産（株）製：ザレック３００ＺＣ，ＭＦＲ：３０ｇ／１０分）９９質量％と、フマル酸変性ポリフェニレンエーテル（出光興産（株）製：ＣＸ−１、変性量１．７質量％）１質量％とからなる樹脂１００質量部に対して、炭素繊維（三菱ケミカル（株）製：TR50S15L，フィラメント径７μｍ）３０質量部を、シリンダ径が３２ｍｍである二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いて炭素繊維をサイドフィードして混練して、組成物を得た。該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を測定するため、上記マイクロドロップレット試験を行った。具体的には、上記ＳＰＳ９９質量％、フマル酸変性ポリフェニレンエーテル１質量％を二軸混練機で混練したのち、マイクロドロップレット法にて、該樹脂と、炭素繊維との間の界面せん断強度を測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は２１ＭＰａであった。【０１０８】
実施例８
ＳＰＳの量を９７．５質量％、フマル酸変性ＰＰＥ量を２．５質量％としたこと以外は、実施例７と同様の方法にて、組成物を得た。該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を、実施例７と同様に測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は２５ＭＰａであった。【０１０９】
実施例９
ＳＰＳの量を９５質量％、フマル酸変性ＰＰＥ量を５質量％としたこと以外は、実施例７と同様の方法にて、組成物を得た。該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を、実施例７と同様に測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は３０ＭＰａであった。
実施例１０
ＳＰＳの量を９０質量％、フマル酸変性ＰＰＥ量を１０質量％としたこと以外は、実施例７と同様の方法にて、組成物を得た。該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を、実施例７と同様に測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は３９ＭＰａであった。【０１１０】
実施例１１
ＳＰＳの量を９０質量％、フマル酸変性ＰＰＥ量を１０質量％、サイジング剤を除去した（デサイズ処理）炭素繊維を用いたこと以外は、実施例７と同様の方法にて、組成物を得た。該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を、実施例７と同様に測定した。表１に示す通り、界面せん断強度は４０ＭＰａであった。炭素繊維のサイジング除去は、アセトン洗浄により行った。【０１１１】
実施例１２
ＳＰＳ（出光興産（株）製：ザレック１３０ＺＣ，ＭＦＲ：１５ｇ／１０分）９８質量％、フマル酸変性ＰＰＥ（出光興産（株）製：ＣＸ−１，変性量１．７質量％）２質量％からなる樹脂１００質量部に対して、炭素繊維（三菱ケミカル社製：TR06UB4E，チョップド炭素繊維）３０質量部を、シリンダ径が３２ｍｍである二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いて炭素繊維をサイドフィードして混練した。得られたペレットは、射出成形機［株式会社ニイガタマシンテクノ製，MD100］を用い、シリンダ温度２９０℃、金型温度８０℃の条件で射出成形を行い、試験片を得た。金型はＩＳＯ金型を用いた。
この試験片を用いて、ＩＳＯ ５２７−１：２０１２（第２版）に準拠して、引張試験機（島津製作所社製、商品名：オートグラフＡＧ５０００Ｂ）にて、初期チャック間距離１００ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分の室温条件で、引張試験を行って引張強度（MPa）を測定した。表１に示す通り、引張強度は７９ＭＰａであった。【０１１２】
実施例１３
ＳＰＳの量を９６質量％、フマル酸変性ＰＰＥ量を４質量％に変えたこと以外は、実施例１２と同様の方法にて、射出成形後に得られる試験片の引張強度を測定した。表１に示す通り、引張強度は９１ＭＰａであった。
実施例１４
ＳＰＳの量を９２質量％、フマル酸変性ＰＰＥ量を８質量％に変えたこと以外は、実施例１２と同様の方法にて、射出成形後に得られる試験片の引張強度を測定した。表１に示す通り、引張強度は１１８ＭＰａであった。【０１１３】
【表１】
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【０１１４】
本発明の組成を有する実施例は高い界面せん断強度を有し、樹脂と炭素繊維との界面せん断強度が高いため、機械物性に優れることがわかる。ポリアリーレンエーテルを含まない比較例１や、官能基で変性されていないポリアリーレンエーテルを含む比較例２及び３から、官能基で変性されたポリアリーレンエーテル（Ａ）の不存在下では、高い界面せん断強度は発現しないことが分かる。実施例１０及び実施例１１の結果から、炭素繊維表面のサイジング剤の有無の影響を受けることなく、樹脂と炭素繊維との界面に高い界面せん断強度を有することが分かる。
実施例１２〜１４から、本発明の組成物を含む成形体は、高い機械物性を有することが分かる。【０１１５】
実施例１５
ＳＰＳ（出光興産（株）製：ザレック３００ＺＣ，ＭＦＲ：３０ｇ／１０分）９５質量％、フマル酸変性ＰＰＥ（出光興産（株）製：ＣＸ−１，変性量１．７質量％）５質量％からなる樹脂１００質量部に対して、炭素繊維（三菱ケミカル社製：TR06UB4E，チョップド炭素繊維）２８質量部を、シリンダ径が３２ｍｍである二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いて炭素繊維をサイドフィードして混練して組成物を得た。
該組成物を構成する樹脂と、炭素繊維との界面せん断強度を測定するため、上記マイクロドロップレット試験を行った。具体的には、上記ＳＰＳ９５質量％、フマル酸変性ＰＰＥ５質量％を二軸混練機で混練したのち、マイクロドロップレット法にて、該樹脂と、炭素繊維との間の界面せん断強度を測定した。【０１１６】
＜機械特性試験＞
二軸混練機で混練して得られたペレットを、射出成形機［住友重機械株式会社製，SH100］を用い、シリンダ温度３００℃、金型温度１５０℃の条件で射出成形を行い、試験片を得た。金型はＩＳＯ金型を用いた。この試験片を用いて、以下の試験を行った。
１．引張強度試験
ＩＳＯ ５２７−１：２０１２（第２版）に準拠して、引張試験機（島津製作所社製、商品名：オートグラフＡＧ５０００Ｂ）にて、初期チャック間距離１１５ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分の室温条件で、引張試験を行って引張強度（ＭＰａ）を測定した。表１に示す通り、引張強度は７９ＭＰａであった。
２．曲げ試験
得られたペレットを用いて上記条件で射出成形して、曲げ試験片（４ｍｍ厚）を作製した。ＩＳＯ １７８：２０１０に準拠して、支点間距離４ｃｍ、温度２３℃、曲げ速度２ｍｍ／ｍｉｎの条件で曲げ強度（ＭＰａ）及び曲げ弾性率（％）を測定した。数値が大きいほど、曲げ特性が良好であることを示す。
３．耐衝撃性試験
得られたペレットを上記条件で射出成形して、シャルピー試験片（４ｍｍ厚）を作成した。この試験片に後加工でノッチ（ｒ＝０．２５ｍｍ±０．０５ｍｍ）を付与した試験片を用いて、ＩＳＯ １７９−１：２０１０に準拠して、２３℃におけるシャルピー衝撃強度を測定した。【０１１７】
実施例１６及び１７
ＳＰＳの量と、フマル酸変性ＰＰＥの量を表の通りにしたこと以外は、実施例１５と同様の方法にて、組成物を得た。実施例１５と同様に、マイクロドロップレット試験、引張強度試験、曲げ試験及び耐衝撃試験を行った。結果を表２に示す。【０１１８】
比較例４
フマル酸変性ＰＰＥを含めないこと以外は、表に記載の組成比を用いて、実施例１５と同様の方法にて組成物を得た。実施例１５と同様に、マイクロドロップレット試験、引張強度試験、曲げ試験及び耐衝撃試験を行った。結果を表２に示す。【０１１９】
実施例１８
ＳＰＳ（出光興産（株）製：ザレック３００ＺＣ，ＭＦＲ：３０ｇ／１０分）２８質量％、ポリアミド樹脂（ナイロン６，６：Ascend Performance Materials 社製，Vydyne（登録商標）50BWFS）６８質量％、フマル酸変性ＰＰＥ（出光興産（株）製：ＣＸ−１，変性量１．７質量％）４質量％からなる樹脂１００質量部に対して、炭素繊維（三菱ケミカル社製：TR06UB4E，チョップド炭素繊維）２７質量部を、シリンダ径が３２ｍｍである二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いて炭素繊維をサイドフィードして混練して組成物を得た。実施例１５と同様に、マイクロドロップレット試験、引張強度試験、曲げ試験及び耐衝撃試験を行った。結果を表２に示す。【０１２０】
比較例５
ポリアミド樹脂（ナイロン６，６：Ascend Performance Materials 社製，Vydyne（登録商標）50BWFS）１００質量部に対して、炭素繊維（三菱ケミカル社製：TR06UB4E，チョップド炭素繊維）２７質量部を、シリンダ径が３２ｍｍである二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いて炭素繊維をサイドフィードして混練して組成物を得た。実施例１５と同様に、マイクロドロップレット試験、引張強度試験、曲げ試験及び耐衝撃試験を行った。結果を表２に示す。【０１２１】
比較例６
ポリアミド樹脂（ナイロン６，６：Ascend Performance Materials 社製，Vydyne（登録商標）50BWFS）１００質量部に対して、ガラス繊維（日東紡績株式会社製、ＣＳ ３ ＤＥ−４５６ Ｓ，チョップドガラス繊維）４０質量部を、シリンダ径が３２ｍｍである二軸混練機（Coperion社製：ZSK32MC）を用いてガラス繊維をサイドフィードして混練して組成物を得た。実施例１５と同様に、マイクロドロップレット試験、引張強度試験、曲げ試験及び耐衝撃試験を行った。結果を表２に示す。【０１２２】
比較例７
炭素繊維に変えて、ガラス繊維（日東紡績株式会社製、ＣＳ ３ ＤＥ−４５６ Ｓ，チョップドガラス繊維）４０質量部をサイドフィードしたこと以外は、実施例１８と同様の方法にて組成物を得た。実施例１５と同様に、マイクロドロップレット試験、引張強度試験、曲げ試験及び耐衝撃試験を行った。結果を表２に示す。【０１２３】
【表２】
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【０１２４】
本発明の実施例は高い界面せん断強度を有し、樹脂と炭素繊維との界面せん断強度が高いため、機械物性に優れることがわかる。実施例１８の結果から、熱可塑性樹脂がＳＰＳ樹脂とポリアミドの混合物である場合にも、本発明の成形体は、高い機械物性を有することが分かる。【０１２５】
実施例１９
ＳＰＳ（出光興産（株）製：ザレック３００ＺＣ，ＭＦＲ：３０ｇ／１０分）９５質量％と、フマル酸変性ポリフェニレンエーテル（出光興産（株）製：ＣＸ−１、変性量１．７質量％）５質量％からなる樹脂ペレットを、プレス用金型を用いて、まず３００℃で２分間溶融及び滞留させ、１分間１ＭＰａの圧力をかけて保持、４０℃で１分間冷却して、厚み２００μｍの樹脂フィルムと、厚み１００μｍの樹脂フィルムとを得た。この際、樹脂フィルムの厚みを調整するために、適宜カプトンフィルムやアルミ板をスペーサーとして用いた。得られたフィルムを、１０ｃｍ×８ｃｍにカットして、樹脂フィルム部材を用意した。
炭素繊維として、カーボンクロス（三菱ケミカル社製：パイロフィル織物，TR 3110 M，目付２００ｇ／ｍ2、１枚当たりの厚さ０．２３ｍｍ）を用意し、アセトンを用いてデサイズ処理した後、１２時間風乾した後、６０℃のオーブンで６０分乾燥させた。デサイズ後のカーボンクロスを１０ｃｍ×８ｃｍにカットし、炭素部材を用意した。
得られた樹脂フィルム部材７枚と、炭素部材６枚とを、炭素部材が樹脂フィルム部材間に位置するように交互に積層させた。その際、最外層には１００μｍの樹脂フィルムを配置した。積層させた部材を、真空プレス機にて、真空度−０．１ＭＰａ以下、３３０℃の条件で、プレス圧力０ＭＰａで２０分、５ＭＰａで１０分、１５ＭＰａで２８分、６０ＭＰａで２分の条件で段階的にプレスし、その後大気圧に戻し２０℃に冷却した後に、樹脂積層体を得た。得られた樹脂積層体の厚さは１．６ｍｍであった。
ダイヤモンドカッターを用いて、上記樹脂積層体を１ｃｍ幅にカットし、アニール（１２０℃で１２時間乾燥）させて、試験片を作成した。この試験片を用いて、ＩＳＯ １７８：２０１０に準拠して、温度２３℃、圧子の半径５ｍｍ、支点間距離４ｃｍ、試験速度２ｍｍ／分の条件で曲げ強度（ＭＰａ）を測定した。結果を表３に示す。【０１２６】
実施例２０
ＳＰＳ（出光興産（株）製：ザレック３００ＺＣ，ＭＦＲ：３０ｇ／１０分）を、プレス用金型を用いて、まず３００℃で２分間溶融及び滞留させ、１分間１ＭＰａの圧力をかけて保持、４０℃で１分間冷却して、厚み２００μｍの樹脂フィルムと、厚み１００μｍの樹脂フィルムとを得た。この際、樹脂フィルムの厚みを調整するために、適宜カプトンフィルムやアルミ板をスペーサーとして用いた。得られたフィルムを、１０ｃｍ×８ｃｍにカットして、樹脂フィルム部材を用意した。
炭素繊維として、カーボンクロス（三菱ケミカル社製：パイロフィル織物，TR 3110 M，目付２００ｇ／ｍ2、１枚当たりの厚さ０．２３ｍｍ）を用意し、アセトンを用いてデサイズ処理した後、１２時間風乾した後、６０℃のオーブンで６０分乾燥させた。デサイズ後のカーボンクロスを、５質量％のフマル酸変性ポリフェニレンエーテル／クロロホルム溶液に６時間浸漬した後、取り出した。フマル酸変性ポリフェニレンエーテルとして出光興産（株）製：ＣＸ−１、変性量１．７質量％を用いた。フマル酸変性ＰＰＥを浸漬させたカーボンクロスを、１２時間風乾した後、６０℃のオーブンで６０分乾燥後、１０ｃｍ×８ｃｍにカットし、炭素部材を用意した。
得られた樹脂フィルム部材７枚と、炭素部材６枚とを、実施例１９と同様に積層させ、積層体を得た。実施例１９と同様に曲げ強度（ＭＰａ）を測定した。結果を表３に示す。【０１２７】
実施例２１
デサイズ後のカーボンクロスを、５質量％の未変性ポリフェニレンエーテル（三菱化学株式会社製，ユピエースPX100L，ポリフェニレンエーテル）／クロロホルム溶液に６時間浸漬したこと以外は、実施例２０と同様の方法にて積層体を得た。実施例１９と同様に曲げ強度（ＭＰａ）を測定した。結果を表３に示す。【０１２８】
比較例８
ＳＰＳ（出光興産（株）製：ザレック３００ＺＣ，ＭＦＲ：３０ｇ／１０分）１００質量％からなる樹脂部材を、プレス用金型を用いて、まず３００℃で２分間溶融及び滞留させ、１分間１ＭＰａの圧力をかけて保持、４０℃で１分間冷却して、厚み２００μｍの樹脂フィルムと、厚み１００μｍの樹脂フィルムとを得た。この際、樹脂フィルムの厚みを調整するために、適宜カプトンフィルムやアルミ板をスペーサーとして用いた。得られたフィルムを、１０ｃｍ×８ｃｍにカットして、樹脂フィルム部材を用意した。
炭素繊維として、カーボンクロス（三菱ケミカル社製：パイロフィル織物，TR 3110 M，目付２００ｇ／ｍ2、１枚当たりの厚さ０．２３ｍｍ）を用意し、アセトンを用いてデサイズ処理した後、１２時間風乾した後、６０℃のオーブンで６０分乾燥させた。乾燥後、１０ｃｍ×８ｃｍにカットし、炭素部材を用意した。
得られた樹脂フィルム部材と、炭素部材とを、実施例２０と同様の方法にて積層させて積層体を得た。実施例１９と同様に曲げ強度（ＭＰａ）を測定した。結果を表３に示す。【０１２９】
【表３】
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【０１３０】
実施例から、炭素繊維が織物状である場合においても、本発明の成形体は優れた機械物性を有することが分かる。さらに、本発明のポリアリーレンエーテルと炭素繊維とを含む炭素部材を作製する工程と、該炭素部材に熱可塑性樹脂を加える工程を有する製造方法により得られる成形体は、該工程を有することにより、ポリアリーレンエーテルの変性／未変性を問わず、機械強度に優れることがわかる。
【図１】
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【国際調査報告】
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