[发明专利]成型品和成型材料

说明书

一种成型品和用于得到该成型品的成型材料，所述成型品含有强化纤维(A)10～40质量％、以聚芳撑硫醚作为主成分的基体树脂(B)60～90质量％的成型品，满足以下条件(I)～(IV)，并且成型品中的强化纤维(A)的主取向方向上的拉伸强度为240MPa以上，(I)强化纤维(A)的每股拉伸强度为1.5～5.5GPa，(II)强化纤维(A)的数均纤维长度为0.4～10mm，(III)基体树脂(B)的拉伸伸长率为1.5～10％，(IV)强化纤维(A)和基体树脂(B)的界面剪切强度为20MPa以上。

技术领域

本发明涉及具有聚芳撑硫醚和强化纤维的成型品，更具体地说，涉及力学特性、尤其是拉伸伸长率提高了的具有聚芳撑硫醚和强化纤维、适合通过注射成型得到的成型品，和用于得到它的成型材料。

背景技术

使用由热塑性树脂和强化纤维形成的纤维强化树脂组合物的成型品，不仅发挥热塑性树脂的特性而易于成型加工，而且不需要热固性树脂那样的存储负荷，具有循环性优异的特征。作为这种成型品，有将强化纤维排列成片状的热塑性预浸料、使强化纤维无规分散的颗粒等多种多样的形态，这是公知的。由强化纤维和热塑性树脂形成的成型品，由于轻量性和力学特性的平衡优异，所以作为飞机、汽车、船舶等构建用部件、电子机器壳体、运动用途、建材等工业材料被广泛使用。

尤其是热塑性树脂中的聚芳撑硫醚，特别是耐热性、耐药品性优异，是所得到的成型品可以期待作为金属材料的替代品使用的树脂。但是，作为金属材料的替代品，对于使用聚芳撑硫醚的成型品来说，使用时存在成型品的力学特性、特别是拉伸强度要进一步提高的课题。这是由于，通常聚芳撑硫醚的拉伸伸长率比强化纤维的拉伸伸长率低、以及聚芳撑硫醚和强化纤维的界面接合性低，由于这些原因在成型品中不能充分发挥强化纤维的补强效果。

作为使成型品的拉伸强度和伸长率提高的通常手段，可以列举出使使用的聚芳撑硫醚的高伸长率化。但是，聚芳撑硫醚的拉伸伸长率，与其分子量、进而熔融粘度具有相关关系，如果使聚芳撑硫醚的拉伸伸长率提高，则熔融粘度增加，有时大大损害获得成型品时的成型性。此外，聚芳撑硫醚的熔融粘度越高，则认为与强化纤维的复合化越困难，这是熟知的。这种情况，需要将加工温度设为更高温，所以聚芳撑硫醚，对于容易地以良好的生产性制造成型品、成型材料是不合适的。基于这些理由，使用聚芳撑硫醚的成型品中，将拉伸强度和成型加工性同时实现作为重要的技术课题。

鉴于上述状况，作为使力学特性提高的尝试，公开了以下技术：在由聚芳撑硫醚和碳纤维形成的成型材料中，将以环氧树脂作为主成分、添加了特定催化剂的化合物涂覆在碳纤维上，通过由此得到的成型材料使成型品的抗弯特性提高。此外，这些技术用各种强化纤维的形态进行了尝试(专利文献1、专利文献2、专利文献3)。但是，在这些专利文献中，尽管用这里公开的技术能够看到一定的力学特性的提高，但关于力学特性也仅是研究了抗弯特性，而且还没有想到聚芳撑硫醚的伸长率、成型品中的强化纤维的分散状态等对于作为产品的设计参数的、有用的、拉伸特性是很大的影响因素，预测在今后的进一步用途开发中还需要进一步的强度提高。

此外，作为关注到成型品的特性中的电气特性、力学特性的技术，公开了聚苯硫醚和碳纤维的注射成型品(专利文献4)。专利文献4公开的技术中，关注了成型品中的纤维长度、使用的碳纤维的股强度，但没有考虑到成为基体树脂的聚苯硫醚的树脂特性，其力学特性(抗弯特性)在今后的用途扩展中需要进一步提高强度。

作为聚芳撑硫醚的改性例，可以列举出专利文献5。这里以得到的复合材料本身的涂覆性的改善作为目的，还没有考虑到成为基体树脂的聚苯硫醚的树脂物性、加工性。进而实施例中例示的复合材料，其拉伸强度仅为129～158MPa，要代替金属材料是不充分的。

此外，专利文献6中公开了由被表面改性剂处理了的强化纤维和热塑性树脂形成的复合材料、和其拉伸特性。但是，还没有考虑到作为基体树脂的聚苯硫醚的树脂特性、加工性，得到的复合材料的拉伸强度对于代替金属材料来说是不充分的。

现有技术文献