果。此外，碳二亞胺化合物(B)的含有率如果超 過10質量份，則相反碳二亞胺化合物(B)過多，因此所得的纖維增強樹脂組合物的抗拉強 度、伸長率運樣的力學特性降低。
[01%]在本發明的纖維增強樹脂組合物中，碳纖維(C)相對于PAS(A)100質量份含有10~ 300質量份是必要的，優選含有10~200質量份，更優選含有20~100質量份，進一步優選含 有20~50質量份。在碳纖維(C)的含有率小于10質量份時，碳纖維(C)的量不充分，不能顯現 所得的纖維增強樹脂組合物的抗拉強度、伸長率運樣的力學特性的提高效果。如果碳纖維 (C)的含有率超過300質量份，則使碳纖維(C)與包含PAS(A)和碳二亞胺化合物(B)的基體樹 脂進行復合化變得困難，結果是所得的纖維增強樹脂組合物的抗拉強度、伸長率運樣的力 學特性降低。
[0129] 在本發明的纖維增強樹脂組合物中，碳二亞胺化合物(B)與PAS(A)形成基體樹脂， 上漿劑(D)用于碳纖維(C)的表面處理。運里，通過為使碳二亞胺化合物(B)為脂肪族碳二亞 胺化合物，使上漿劑(D)為1分子中具有3個W上選自簇基、氨基、徑基和環氧基中的至少一 種官能團的化合物的特定的組合，從而能夠使所得的纖維增強樹脂組合物的抗拉強度、伸 長率運樣的力學特性飛躍性地提高。可W認為運是因為，通過為相對于官能團少因此反應 性低的PAS(A)和碳纖維(C)，反應性高的特定的碳二亞胺化合物(B)和特定的上漿劑(D)分 別反應，進一步碳二亞胺化合物(B)與上漿劑(D)進行反應的設計，從而特異性地提高PAS (A)與碳纖維(C)之間的界面剪切強度。
[0130] 進一步，PAS(A)越低分子量化，則末端所存在的官能團數越增加，與碳二亞胺化合 物(B)的反應位點越增加。可W認為：即使是質均分子量小且低烙融粘度并且低伸長率的 PAS(A)，與碳二亞胺化合物(B)的反應性也增加，上述界面剪切強度的提高效果變得顯著， 結果能夠兼具作為本發明的效果的纖維增強樹脂組合物的抗拉強度、伸長率運樣的力學特 性與生產性和成型加工性。
[0131] 在本發明的纖維增強樹脂組合物中，碳二亞胺化合物(B)只要最終在PAS(A)中分 散或相溶即可，更優選碳二亞胺化合物(B)優選采用在用上漿劑(D)進行了表面處理的碳纖 維（C)的表面上一定W上凝集了的形態。作為用于分析運樣的形態的指標，可W例示利用 PAS(A)與碳二亞胺化合物(B)的硫元素的含量的差，使用由能量分散型X射線光譜法化DX) 測得的硫濃度比S/C的方法。
[0132] 圖1示意性表示在與碳纖維(C)的單絲的軸屯、方向正交的截面中觀察本發明的纖 維增強樹脂組合物的例子。在碳纖維(C)的截面3的外周硫元素濃度低的區域2由包含PAS (A)和碳二亞胺化合物(B)的基體樹脂1內碳二亞胺化合物(B)的比例多的區域與被覆碳纖 維(C)的表面的上漿劑(D)構成。
[0133] 本發明的纖維增強樹脂組合物的由能量分散型X射線光譜法化DX)測得的硫濃度 比S/C優選滿足下述式。
[0134] !0(%)< AS=(S2-S1)/S2X100<70(%)
[0135] (運里，AS為在與碳纖維(C)的軸屯、方向正交的截面中觀察到的硫元素濃度的梯 度，S1為從在上述成分(C)的截面圓的外側沿法線方向W500nm的距離畫出的圓的內側除去 上述成分(C)后的區域(T1)的硫濃度比S/C，S2為從在上述區域(T1)的外側沿法線方向W 500nm的距離畫出的圓的內側除去上述成分(C)和上述區域(T1)后的區域(T2)的硫濃度比 S/Co)
[0136] 上述Δ S為界面狀態的指標。Δ S的下限為10%，更優選為20%，進一步優選為 30%。在AS小于上述下限的情況下，碳二亞胺化合物(B)對碳纖維(C)的凝集不充分，有時 并不有助于所得的纖維增強樹脂組合物的抗拉強度、伸長率運樣的力學特性的提高。A S的 上限為70 %，更優選為60 %，進一步優選為50 %。在Δ S大于上述上限的情況下，碳二亞胺化 合物(B)對碳纖維(C)的凝集過多，因此有時使所得的纖維增強樹脂組合物的抗拉強度、伸 長率運樣的力學特性降低。
[0137] 圖2示意性表示對于本發明的纖維增強樹脂組合物，在與碳纖維(C)的單絲的軸屯、 方向正交的截面中觀察到的例子。區域(Τ1)5為在碳纖維(C)的截面4的外側W同屯、圓狀存 在，進一步區域(Τ2)6在上述區域(Τ1)5的外側W同屯、圓狀存在。
[0138] 圖3為示意性表示對于本發明的纖維增強樹脂組合物，將在與碳纖維(C)的單絲的 軸屯、方向正交的截面在碳纖維(C)的外周附近放大觀察的例子。
[0139] 在本發明的纖維增強樹脂組合物中，上述區域(Τ2)中的由能量分散型X射線光譜 法化DX)測得的硫濃度比S/C優選為0.05~0.45，更優選為0.1~0.4，進一步優選為0.1~ 0.2。通過使上述區域(Τ2)的S/C在該范圍，從而可W高效率地發揮PAS (Α)的高彈性模量，所 得的纖維增強樹脂組合物的抗拉強度、伸長率運樣的力學特性更優異。
[0140] 此外，使用了本發明的纖維增強樹脂組合物的纖維增強復合材料優選式（1)所示 的碳二亞胺化合物(Β)的存在比Rb為1.2W上，從碳纖維(C)與碳二亞胺化合物(Β)的界面粘 接的觀點出發，存在比肺更優選為1.5 W上。
[0141] 肺=R( < 500nm)/R(>500nm) · · ·式（1)
[0142] R( < 500nm):碳纖維(C)周邊500nmW內的碳二亞胺化合物(B)的存在量
[0143] R(>500nm):與碳纖維(C)周邊500nm相比靠外側的碳二亞胺化合物(B)的存在量
[0144] 如果存在比Rb小于1.2,則有時碳纖維(C)與碳二亞胺化合物(B)的界面粘接變差， 對纖維增強復合材料的力學特性，特別是界面粘接帶來影響的抗拉強度變差。
[0145] 此外，從控制碳二亞胺化合物(B)向碳纖維(C)的表面的凝集程度的觀點出發，存 在比Rb優選為10W下，更優選為5W下，進一步優選為3.5W下。
[0146] 關于存在比Rb，例如，可W通過使用能量分散型X射線光譜法化DX)，檢測規定的范 圍的碳原子數和硫原子數，將所得的碳原子數除W硫原子數，設為該范圍的碳濃度比C/S， 在碳纖維(C)附近，對R( < 500nm)(例如上述區域(T1)中的C/S)和R( > 500nm)(例如上述區 域(T2)中的C/S)測定該值，代入式(1)而算出。
[0147] 關于含有PAS(A)、碳二亞胺化合物(B)、碳纖維(C)和上漿劑(D)的本發明的纖維增 強樹脂組合物，用上漿劑(D)進行了表面處理的碳纖維(C)在包含PAS(A)和碳二亞胺化合物 (B) 的基體樹脂中存在而構成。運里，碳纖維(C)在所得的纖維增強樹脂組合物中，可W無規 地分散，也可W沿1方向或多方向取向。在碳纖維(C)無規地分散了的情況下，有所得的纖維 增強樹脂組合物的成型加工性更優異的優點，在碳纖維(C)沿1方向或多方向取向了的情況 下，有所得的纖維增強樹脂組合物的力學特性更優異的優點。
[0148] 在纖維增強樹脂組合物中的碳纖維(C)無規地分散了的情況下，纖維增強樹脂組 合物中的碳纖維(C)的纖維長度W數均纖維長度計優選為0.01~5mm，更優選為0.01~3mm， 進一步優選為0.05~1mm。通過成為運樣的范圍內，從而流動性提高，成型加工性更優異。此 夕h纖維長度越長，則所得的纖維增強樹脂組合物的抗拉強度、伸長率運樣的力學特性越提 高，因此優選。
[0149] 在纖維增強樹脂組合物中的碳纖維(C)沿1方向或多方向取向了的情況下，碳纖維 (C) 的纖維長度長時，力學特性優異。作為碳纖維(C)的纖維長度的上限，可W例示與纖維增 強樹脂組合物實質上相同長度。
[0150] 運里，所謂"實質上相同長度"，是指實質上不含與纖維增強樹脂組合物的全長相 比顯著地短的碳纖維(C)。具體而言，在纖維增強樹脂組合物的全長的50% W下的長度的碳 纖維(C)的含量相對于碳纖維(C)整體為30質量％ W下的情況下，實質上不含與纖維增強樹 脂組合物的全長相比顯著地短的碳纖維(C)。進一步，纖維增強樹脂組合物的全長的50% W 下的長度的碳纖維（C)的含量優選為20質量％ ^下。另外，所謂纖維增強樹脂組合物的全 長，是指纖維增強樹脂組合物中的碳纖維(C)的取向方向的長度。
[0151] 作為用于獲得運樣的纖維增強樹脂組合物的1例，可W例示使用擠出機進行烙融 混煉的方法。作為擠出機，可W例示單軸擠出機、雙軸擠出機，其中可W優選使用混煉性優 異的雙軸擠出機。作為雙軸擠出機，可W例示螺桿長度L與螺桿直徑D的比L/D為20~100的 雙軸擠出機。進一步，雙軸擠出機的螺桿組合全程、捏合盤等的長度、形狀特點不同的螺桿 部分而構成，但從混煉性和反應性的提高方面出發，優選包含1個W上捏合盤。作為烙融混 煉條件，關于烙融混煉時的料筒溫度，從混煉性和反應性的提高方面出發，優選為250~400 °C，更優選為280~350°C，進一步優選為280~310°C。通過使用運樣的構成的雙軸擠出機， 從而在雙軸擠出機的料筒內各成分的官能團彼此的反應進行，所得的纖維增強樹脂組合物 的抗拉強度、伸長率運樣的力學特性進一步提高。
[0152] 作為使用上述擠出機而獲得本發明的纖維增強樹脂組合物的第1方法，可舉出將 用上漿劑(D)進行了表面處理的碳纖維(C)、PAS(A)和碳二亞胺化合物(B)進行烙融混煉的 方法。在該方法中，獲得碳纖維(C)無規地分散了的烙融混煉物，通過將該烙融混煉物制成 顆粒，從而適合用于注射成型等。在通過注射成型進行成型的情況下，可W生產性良好地制 造復雜形狀的成型品。
[0153] 作為使用上述擠出機而獲得本發明的纖維增強樹脂組合物的第2方法，可舉出下 述方法:將PAS(A)、碳二亞胺化合物(B)預先進行了烙融混煉的樹脂組合物與使用了用上漿 劑(D)進行了表面處理的碳纖維（C)的碳纖維基材進行復合化。作為上述碳纖維基材的形 狀，可舉出例如使連續的碳纖維沿一個方向排列而制成片狀的單向排列基材、織物(布）、無 紡織物、墊、編織物、編帶、絲、短麻屑等。作為上述復合化的形態，可舉出含浸、被覆、疊層 等，為了獲得空隙等少，抗拉強度、伸長率運樣的力學特性優異的纖維增強樹脂組合物，優 選使上述樹脂組合物含浸于上述碳纖維基材。運樣的纖維增強樹脂組合物可W通過壓制成 型、沖壓成型、高壓蓋成型、纖維纏繞成型、傳遞成型、注射成型來成型為成型品。其中，從成 型品的生產性與力學特性的平衡出發，優選使用壓制成型和沖壓成型。
[0154] 此外，本發明人等追求纖維增強復合材料中的粘接性化合物的局部的存在量，結 果明確了纖維增強復合材料內的特定的區域中的粘接性化合物的存在量對纖維增強復合 材料的力學特性帶來影響，從而實現本發明的纖維增強復合材料。
[0155] 本發明的纖維增強復合材料包含增強纖維(C'）、粘接性化合物(B'）和熱塑性樹脂 (A'）作為成分。首先對各成分進行說明。
[0156] 本發明的纖維增強復合材料所使用的增強纖維(C'）可W使用例如碳纖維、玻璃纖 維、芳族聚酷胺纖維、氧化侶纖維、碳化娃纖維、棚纖維、金屬纖維、天然纖維、礦物纖維等， 它們可W使用1種或巧巾W上并用。其中，從比強度、比剛性高且輕量化效果的觀點出發，優 選使用PAN系、漸青系、人造絲系等的碳纖維。此外，從提高所得的成型品的經濟性的觀點出 發，可W優選使用玻璃纖維，特別是從力學特性與經濟性的平衡出發，優選并用碳纖維和玻 璃纖維。進一步，從提高所得的成型品的沖擊吸收性、賦形性的觀點出發，可W優選使用芳 族聚酷胺纖維，特別是從力學特性與沖擊吸收性的平衡出發，優選并用碳纖維與芳族聚酷 胺纖維。此外，從提高所得的成型品的導電性的觀點出發，也可W使用被覆有儀、銅、鏡等金 屬的增強纖維。
[0157] 作為碳纖維，優選為提高由X射線光電子能譜法(XPS)測得的纖維表面的氧(0)與 碳(C)的原子數之比即表面氧濃度比（0/C)為0.05~0.50的碳纖維，更優選為0.08~0.40， 進一步優選為0.10~0.30。表面氧濃度比(0/C)越高，則碳纖維表面的官能團量越多，可W 提高碳纖維與上漿劑的粘接性，另一方面，如果表面氧濃度比（0/C)過高，則擔憂碳纖維表 面的晶體結構的破壞，因此表面氧濃度比(0/C)為優選的范圍內，可W獲得力學特性特別優 異的纖維增強復合材料。
[0158] 碳纖維的表面氧濃度比（0/C)可W與上述碳纖維(C)的表面氧濃度比（0/C)同樣地 操作來測定。
[0159] 作為控制表面氧濃度比（0/C)的手段，沒有特別限定，可W采用例如，電解氧化處 理、藥液氧化處理和氣相氧化處理等手法，其中優選為電解氧化處理。
[0160] 此外，增強纖維(C'）的平均纖維直徑沒有特別限定，從所得的纖維增強復合材料 的力學特性和表面外觀的觀點出發，優選為1~20μπι的范圍內，更優選為3~15μπι的范圍內。
[0161] 關于增強纖維(C'），從操作性方面出發，可W作為將多根單絲成束而成的增強纖 維束使用。作為構成增強纖維束的單絲數，從操作性方面出發，優選為100根W上350,000根 W下，更優選為1，〇〇〇根W上250,000根W下，進一步優選為10,000根W上100,000根W下。 通過使構成增強纖維束的單絲數為運樣的范圍，從而經濟性良好地獲得本發明的纖維增強 復合材料。
[0162] 作為增強纖維(C'）的數均纖維長度，優選為0.1mm~50mm。從纖維增強復合材料的 成型性的觀點出發，進一步優選為0.1mm~20mm。
[0163] 作為數均纖維長度的測定方法，例如，有下述方法:通過溶解法、或燒除法，除去纖 維增強復合材料所包含的樹脂成分，將殘留的增強纖維過濾分離后，通過顯微鏡觀察進行 測定的方法;利用烙融法將纖維增強復合材料薄薄地拉伸并將增強纖維進行透過觀察而測 定的方法。測定為任選地選出400根增強纖維，利用光學顯微鏡測定其長度直至1皿單位，通 過SLi/40(KLi:測定的纖維長度(i = l，2,3，· · ·，400)來算出數均纖維長度。另外，關于 由纖維增強復合材料通過燒除法、溶解法將增強纖維摘出的方法;和通過烙融法將成型品 薄薄地拉伸并將增強纖維進行透過觀察的方法，所得的結果不產生特別的差異。
[0164] 為了進一步提高纖維增強復合材料中的增強纖維(C'）的粘接性，優選在增強纖維 (C'）中，附著了 1分子中具有2個W上選自簇基、徑基、氨基和環氧基中的至少1種官能團的 化合物下，簡寫為化合物化））。上述官能團可W在1分子中混合存在巧巾W上，可W并用2 種W上1分子中具有2個W上1種官能團的化合物。化合物化)優選為脂肪族化合物。通過使 化合物化)為脂肪族化合物，從而與增強纖維(C'）和粘接性化合物(Β'）的親和性提高，因此 獲得力學特性優異的纖維增強復合材料，因此優選。
[0165] 作為化合物化)的具體例，可舉出多官能環氧樹脂、丙締酸系聚合物、多元醇、聚乙 締亞胺等，特別優選為與增強纖維(C'）的表面官能團、粘接性化合物(Β'）運兩者的反應性 局的多官能環氧樹脂。
[0166] 作為多官能環氧樹脂、丙締酸系聚合物、多元醇和聚乙締亞胺，可W例示作為構成 上述上漿劑(D)的化合物的具體例而說明的化合物同樣的化合物。
[0167] 化合物化)優選將其質均分子量除分子中的上述官能團的數目（簇基、徑基、氨 基和環氧基的總數)而得的值為40~150。通過為運樣的范圍，可W使與增強纖維(C'）的表 面官能團、粘接性化合物(Β'）的官能團的反應位點的密度更均勻，可W進一步提高所得的 纖維增強復合材料的抗拉強度運樣的力學特性。
[0168] 在本發明的纖維增強復合材料中，使用化合物化）的情況下，關于其含量，為了有 效率地提高纖維增強復合材料的強度，相對于增強纖維(C'）IOO質量份，優選為0.01~5質 量份，更優選為0.1~2質量份。
[0169] 將化合物巧)附著于增強纖維(C'）的方法可W例示例如作為增強纖維(C'）的上漿 劑進行附著的方法。作為增強纖維(C'）的上漿劑進行附著的方法，可W例示在上述的將上 漿劑(D)賦予至碳纖維(C)的手段的說明中，將上漿劑(D)換作化合物化），將碳纖維(C)換作 增強纖維(C'）的方法。
[0170] 本發明的纖維增強復合材料所使用的粘接性化合物(B'）在1分子內具有2個W上 選自碳二亞胺結構、脈結構和氨基甲酸醋結構中的至少1種結構的化合物是必要的，其中， 從與增強纖維的界面粘接的觀點出發，優選使用聚碳二亞胺。
[0171] 作為聚碳二亞胺，可舉出脂肪族聚碳二亞胺、芳香族聚碳二亞胺，從與熱塑性樹脂 的反應性的觀點出發，優選使用脂肪族聚碳二亞胺。
[0172] 作為脂肪族聚碳二亞胺，可W使用與作為構成上述碳二亞胺化合物(B)的脂肪族 碳二亞胺化合物而說明的脂肪族聚碳二亞胺同樣的脂肪族聚碳二亞胺。
[0173] 作為具有脈結構的粘接性化合物(B'），可W使用通過使二異氯酸醋與包含含有多 個氨基的化合物(例如，阱、二酷阱等）的二胺進行反應而獲得的化合物。作為其它方法，作 為具有多個脈結構的粘接性化合物(B'）的聚脈可W通過使異氯酸醋與水進行反應而形成 不穩定的氨基甲酸來合成。氨基甲酸分解而產生二氧化碳，立即形成與過剩的異氯酸醋進 行反應而形成脈交聯的氨基。或者，也通過將具有碳二亞胺結構的化合物用水進行處理，使 碳二亞胺與脈進行反應而獲得。
[0174] 作為具有氨基甲酸醋結構的粘接性化合物(B'），可W使用通過使雙氯甲酸醋與二 胺進行反應而得的化合物。作為其它方法，作為具有多個氨基甲酸醋結構的粘接性化合物 (B'）的聚氨醋可W通過使二異氯酸醋與巨二醇(macroglycol)等二醇、多元醇、或巨二醇與 單鏈二醇延長劑的組合進行反應來合成。
[0175] 粘接性化合物(B'）的質均分子量優選為500~10,000,更優選為1，000~5,000。如 果粘接性化合物(B'）的質均分子量在該范圍，則推定粘接性化合物(B'）在成型等加熱烙融 時比較易于流動，并且過度流動而損傷粘接的情況下不會擴散，因此易于在增強纖維(C'） 的周邊局部存在，可高水平達成作為本發明的效果的、抗拉強度運樣的力學特性的提 高。另外，粘接性化合物(B'）的質均分子量可W通過SEC(尺寸排阻色譜）等分析方法而求 出。
[0176] 關于本發明的纖維增強復合材料所使用的熱塑性樹脂(A'），從提高極性而增大與 增強纖維(C'）、粘接性化合物(B'）的親和性的觀點出發，主鏈的重復單元結構中包含碳W 外的元素是必要的，從與增強纖維(C'）的界面粘接性、纖維增強復合材料的成型性的觀點 出發，更具體地優選為選自聚碳酸醋、聚醋、聚芳撐硫酸、聚酷胺、聚甲醒、聚酸酷亞胺、聚酸 酬和聚酸酸酬中的至少1種熱塑性樹脂。此外，關于熱塑性樹脂(A'），從與增強纖維(C'）、粘 接性化合物(B'）的粘接性的觀點出發，優選分子中具有至少1個選自簇基、徑基和氨基中的 至少1種官能團。
[0177] 熱塑性樹脂(A'）的質均分子量優選為10,000~80,000,更優選為10,000~60， 000,進一步優選為10,000~40,000。在質均分子量小的熱塑性樹脂(A'）的情況下，烙融粘 度低，所得的纖維增強復合材料的成型加工性優異，因此優選。
[0178] 此外，關于本發明的纖維增強復合材料，在質均分子量小的熱塑性樹脂(A'）的情 況下，有所得的纖維增強復合材料的抗拉強度運樣的力學特性提高的傾向。其原因推測是， 熱塑性樹脂(A'）所具有的官能團與粘接性化合物(B'）的官能團進行化學反應，在質均分子 量小的熱塑性樹脂(A'）的情況下，末端所存在的官能團相對增加，與粘接性化合物(B'）的 反應位點增加。該效果在使用對增強纖維(C'）的粘接性低的PAS作為熱塑性樹脂(A'）的情 況下特別顯著。從運些理由出發，在本發明的纖維增強復合材料中，使熱塑性樹脂(A'）的質 均分子量為10,000~40,000的范圍，可高水平達成所得的纖維增強復合材料的力學特 性，可W兼具成型加工性，因此特別優選。
[0179] 另外，熱塑性樹脂(A'）的質均分子量可W通過尺寸排阻色譜（SEC)進行測定。SEC 中，熱塑性樹脂(A'）的質均分子量作為聚苯乙締換算的質均分子量來算出。
[0180] 在本發明的纖維增強復合材料中，粘接性化合物(B'）相對于熱塑性樹脂(A'）100 質量份，優選含有0.1~10質量份，進一步優選含有0.1~5質量份。如果粘接性化合物(B'） 的含量在該范圍，則對于提高增強纖維(C'