TWI504648B - A carbon fiber reinforced resin composition, a method for producing a carbon fiber reinforced resin composition, a molding material, a method for producing a molding material, and a carbon fiber reinforced resin molded article - Google Patents

A carbon fiber reinforced resin composition, a method for producing a carbon fiber reinforced resin composition, a molding material, a method for producing a molding material, and a carbon fiber reinforced resin molded article Download PDF

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Description

碳纖維強化樹脂組成物、碳纖維強化樹脂組成物之製造方法、成形材料、成形材料之製造方法及碳纖維強化樹脂成形品
本發明關於適合於航空機構件、宇宙機構件、汽車構件及船舶構件等用之碳纖維強化樹脂組成物、碳纖維強化樹脂組成物之製造方法、成形材料、成形材料之製造方法及碳纖維強化樹脂成形品。
碳纖維由於輕量，同時強度及彈性模數優異，故與各種基質樹脂組合成的複合材料係使用於航空機構件、宇宙機構件、汽車構件、船舶構件、土木建築材料及運動用品等的許多領域中。於使用碳纖維的複合材料中，為了活用碳纖維的優異特性，重要的是碳纖維與基質樹脂的界面黏合性優異。
為了提高碳纖維與基質樹脂的界面黏合性，通常對碳纖維施予氣相氧化或液相氧化等的氧化處理，進行在碳纖維表面導入含氧官能基之方法。例如，有提案藉由對碳纖維施予電解處理，而提高界面黏合性的指標之層間剪切強度之方法(參照專利文獻1)。然而近年來，隨著對複合材料的要求特性之水準的提高，僅如此的氧化處理可達成之界面黏合性係變成不充分。
另一方面，碳纖維係脆的，由於缺乏集束 性及耐摩擦性，在高階加工步驟中，容易發生絨毛或斷絲。因此，有提案碳纖維塗布上漿劑之方法(參照專利文獻2及3)。
例如，作為上漿劑，有提案脂肪族型之具 有複數的環氧基之化合物(參照專利文獻4、5、6)。又，有提案在碳纖維上塗布作為上漿劑的聚伸烷二醇之環氧加成物之方法(參照專利文獻7、8及9)。
又，有提案在碳纖維上塗布作為芳香族系 上漿劑的雙酚A之二環氧丙基醚之方法(參照專利文獻2及3)。另外，有提案在碳纖維上塗布作為上漿劑的雙酚A之聚環氧烷加成物之方法(參照專利文獻10及11)。還有，有提案在碳纖維上塗布作為上漿劑的在雙酚A之聚環氧烷加成物附加有環氧基者之方法(參照專利文獻12及13)。
藉由上述的上漿劑，雖然可對碳纖維賦予 黏合性或集束性，但由1種類的環氧化合物所構成之上漿劑，不能說是充分，近幾年有提案按照所要求的機能，併用2種類以上的環氧化合物之手法。
例如，有提案組合表面能經規定的2種以 上之環氧化合物的上漿劑(參照專利文獻14~17)。於專利文獻14中，揭示脂肪族環氧化合物與芳香族環氧化合物之組合。於該專利文獻14中，在外層有許多的上漿劑，係對在內層有許多的上漿劑成分，帶來與大氣的遮斷效果，可抑制環氧基因大氣中的水分而開環。又，於該專 利文獻14中，關於上漿劑的較佳範圍，脂肪族環氧化合物與芳香族環氧化合物之比率係規定為10/90~40/60，芳香族環氧化合物之量愈多愈合適。
又，於專利文獻16及17中，揭示使用表 面能相異的2種以上之環氧化合物的上漿劑。專利文獻16及17由於以與基質樹脂的黏合性之提高為目的，作為2種以上的環氧化合物之組合，芳香族環氧化合物與脂肪族環氧化合物之併用係沒有限定，沒有從黏合性之觀點來選擇之脂肪族環氧化合物的一般例示。
再者，有揭示以50/50~90/10的質量比摻 合雙酚A型環氧化合物與脂肪族聚環氧樹脂之上漿劑(參照專利文獻18)。然而，此專利文獻18亦芳香族環氧化合物的雙酚A型環氧化合物之摻合量為多者。
又，作為已規定芳香族環氧化合物及脂肪 族環氧化合物之組合的上漿劑，有揭示在碳纖維束的表面上組合多官能的脂肪族化合物，在上面組合環氧樹脂、環氧烷加成物與不飽和二元酸的縮合物、酚類的環氧烷加成物者(參照專利文獻19)。
再者，作為2種以上的環氧化合物之組 合，有揭示脂肪族環氧化合物與芳香族環氧化合物的雙酚A型環氧化合物之組合。脂肪族環氧化合物係環狀脂肪族環氧化合物及/或長鏈脂肪族環氧化合物(參照專利文獻20)。
又，有揭示性質狀態不同的環氧化合物之 組合。有揭示在25℃為液體與固體的2種環氧化合物之 組合(參照專利文獻21)。再者，有提案分子量不同的環氧樹脂之組合，單官能脂肪族環氧化合物與環氧樹脂之組合(參照專利文獻22及23)。
然而，於含有上漿劑塗布碳纖維與熱塑性 樹脂等的基質樹脂之成形材料的物性提高中，實情為即使以前述混合有2種類以上的上漿劑(例如專利文獻20~23等)，也不能說是充分。為了滿足碳纖維與熱塑性樹脂之高的黏合性，茲認為必須滿足以下2個要件，但於以往之由任意的環氧樹脂之組合所構成的上漿劑中，推測無法滿足彼等之要件。2個要件的第一個為：黏合性高的環氧成分存在於上漿層內側(碳纖維側)，碳纖維與環氧化合物強固地進行相互作用，第二個為：於上漿層表層(基質樹脂的熱塑性樹脂側)中，需要能與在內層的碳纖維之黏合性高的環氧化合物以及與外層的熱塑性樹脂強的相互作用之化學組成。
例如，於專利文獻14中，揭示為了提高 碳纖維與上漿劑之黏合性，在上漿劑中具有傾斜構造，但即使於專利文獻14及其它任一文獻(專利文獻15~18等)中，滿足以下思想者也可說是皆無：於含有上漿劑塗布碳纖維與熱塑性樹脂之成形材料中，在上漿層內層配置黏合性高的成分，在上漿層表層配置與熱塑性樹脂的相互作用高之成分，而實現碳纖維與熱塑性樹脂之界面黏合性之提高。
又，於專利文獻19中，揭示多官能脂肪 族化合物存在於上漿劑內層，反應性低的芳香族環氧樹 脂及芳香族系反應物存在於外層。但是，由於脂肪族化合物與芳香族化合物分離，而難以實現高的黏合性。
如以上，於以往的技術中，尤其當使用熱塑性樹脂作為基質樹脂時，缺乏與碳纖維之界面黏合性，而需要界面黏合性進一步提高之技術。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 特開平04-361619號公報
專利文獻2 美國專利第3,957,716號說明書
專利文獻3 特開昭57-171767號公報
專利文獻4 特公昭63-14114號公報
專利文獻5 特開平07-279040號公報
專利文獻6 特開平08-113876號公報
專利文獻7 特開昭57-128266號公報
專利文獻8 美國專利第4,555,446號說明書
專利文獻9 特開昭62-033872號公報
專利文獻10 特開平07-009444號公報
專利文獻11 特開2000-336577號公報
專利文獻12 特開昭61-028074號公報
專利文獻13 特開平01-272867號公報
專利文獻14 特開2005-179826號公報
專利文獻15 特開2005-256226號公報
專利文獻16 國際公開第03/010383號
專利文獻17 特開2008-280624號公報
專利文獻18 特開2005-213687號公報
專利文獻19 特開2002-309487號公報
專利文獻20 特開平02-307979號公報
專利文獻21 特開2002-173873號公報
專利文獻22 特開昭59-71479號公報
專利文獻23 特開昭58-41973號公報
本發明係鑒於上述而完成者，目的在於提供碳纖維與基質樹脂的界面黏合性優異，濕潤下的力學特性優異之碳纖維強化樹脂組成物、碳纖維強化樹脂組成物之製造方法、成形材料、成形材料之製造方法及碳纖維強化樹脂成形品。
為了解決上述問題及達成目的，本發明採用如以下之手段。即，本發明之碳纖維強化樹脂組成物係含有在碳纖維上塗布有上漿劑的上漿劑塗布碳纖維及由熱塑性樹脂或自由基聚合性樹脂所構成的基質樹脂所成之碳纖維強化樹脂組成物，其特徵為：前述上漿劑至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)，對前述上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面，使用A1Kα1,2 作為X射線源，以15°的光電子脫出角度，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90。
又，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之特 徵為於上述發明中，前述上漿劑塗布碳纖維的水分率為0.010~0.030質量%。
另外，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之 特徵為於上述發明中，前述上漿劑中的脂肪族環氧化合物(A)與芳香族環氧化合物(B1)之質量比為52/48~80/20。
還有，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之 特徵為於上述發明中，前述脂肪族環氧化合物(A)係在分子內具有2個以上的環氧基之聚醚型聚環氧化合物及/或多元醇型聚環氧化合物。
又，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之特 徵為於上述發明中，前述脂肪族環氧化合物(A)係藉由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二醇、三亞甲基二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、聚丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、甘油、二甘油、聚甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇及***糖醇與環氧氯丙烷之反應而得之環氧丙基醚型環氧化合物。
另外，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之 特徵為於上述發明中，前述芳香族環氧化合物(B1)係雙酚A型環氧化合物或雙酚F型環氧化合物。
還有，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之 特徵為於上述發明中，前述上漿劑塗布碳纖維係：對該上漿劑塗布碳纖維，藉由使用400eV的X射線之X射線 光電子分光法，以55°的光電子脫出角度所測定之C1s內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)所求得的(I)及(II)之值係滿足(III)之關係；(I)超音波處理前的前述上漿劑塗布碳纖維之表面的(a)/(b)之值，(II)藉由在丙酮溶劑中超音波處理該上漿劑塗布碳纖維，而將上漿劑附著量洗淨到0.09~0.20質量%為止的上漿劑塗布碳纖維之表面的(a)/(b)之值，(III)0.50≦(I)≦0.90且0.60<(II)/(I)<1.0。
又，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之特徵為於上述發明中，藉由在能溶解構成該碳纖維強化樹脂組成物的前述基質樹脂之溶劑中，超音波處理前述碳纖維強化樹脂組成物，而將前述上漿劑塗布碳纖維表面的上漿劑附著量洗淨到0.09~0.20質量%為止後的該上漿劑塗布碳纖維之表面，係藉由使用400eV的X射線之X射線光電子分光法，以55°的光電子脫出角度所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)成為0.30~0.70者。
另外，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之特徵為於上述發明中，前述碳纖維之藉由化學修飾X射線光電子分光法所測定之表面羧基濃度(COOH/C)為0.003~0.015，表面羥基濃度(COH/C)為0.001~0.050。
還有，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之 特徵為於上述發明中，前述基質樹脂係由聚芳硫(polyarylene sulfide)樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚苯醚(polyphenylene ether)樹脂、聚氧甲烯樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯系樹脂及聚烯烴系樹脂中選出的一種以上。
又，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之特 徵為於上述發明中，前述基質樹脂係聚醯胺。
另外，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之 特徵為於上述發明中，前述上漿劑塗布碳纖維係對於100質量份的前述碳纖維，附著0.1~10.0質量份的前述上漿劑而成，前述碳纖維強化樹脂組成物係由1~80質量%的前述上漿劑塗布碳纖維及20~99質量%的前述基質樹脂所構成。
還有，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之 製造方法，係如上述中任一個記載的碳纖維強化樹脂組成物之製造方法，其特徵為具有：將相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑，塗布於碳纖維上而製造上漿劑塗布碳纖維之步驟；與，將前述上漿劑塗布碳纖維摻合於基質樹脂中之步驟。
又，本發明之碳纖維強化樹脂組成物之特 徵為於上述發明中，前述碳纖維強化樹脂組成物係下述(H)、(J1)、(J2)、(K)之任一形態的成形材料； 成形材料(H)：成為柱狀，前述碳纖維係在軸芯方向中大致平行地排列，而且前述碳纖維的長度係與成形材料的長度實質地相同之成形材料，成形材料(J1)：前述碳纖維為單纖維狀，實質地2次元配向之成形材料，成形材料(J2)：前述碳纖維為束狀，實質地2次元配向之成形材料，成形材料(K)：預浸漬物。
另外，本發明之成形材料係如上述記載之成形材料(H)，其特徵為下述(L)、(M)、(N)之任一構造；(L)：以前述碳纖維作為主成分之構造Y係芯構造，以前述基質樹脂作為主成分之構造X係鞘構造，構造X被覆於構造Y之周圍的芯鞘構造，(M)：長度為1~50mm，(N)：形態為長纖維顆粒。
還有，本發明之成形材料之特徵為於上述發明中，前述成形材料(H)係相對於100質量份的前述碳纖維，含有0.1~100質量份的含浸助劑(D)。
又，本發明之成形材料之特徵為於上述發明中，前述成形材料(H)係使前述含浸助劑(D)之一部分或全部含浸於前述碳纖維而成。
另外，本發明之成形材料之製造方法係製造如上述中任一個記載的成形材料(H)的成形材料之製造方法，其特徵為至少含有： 將相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑，塗布於連續的碳纖維上之塗布步驟；使經熔融的基質樹脂含浸於由前述塗布步驟所得之連續的上漿劑塗布碳纖維，而得到連續的股條(strand)之股條化步驟；及，將前述股條化步驟所得之股條冷卻後，切斷而得到柱狀的成形材料(H)之切斷步驟。
還有，本發明之成形材料之製造方法之特 徵為於上述發明中，於前述股條化步驟前，具有使經熔融的含浸助劑(D)含浸於連續的前述上漿劑塗布碳纖維之含浸步驟。
又，本發明之成形材料係如上述記載的成 形材料(J1)，其特徵為：前述成形材料(J1)係網(web)狀、不織布狀、毛氈(felt)狀或蓆(mat)狀。
另外，本發明之成形材料之製造方法係製 造如上述記載之成形材料(J1)的成形材料之製造方法，其特徵為至少含有：將碳纖維加工成網狀、不織布狀、毛氈狀或蓆狀的坯料之加工步驟；將相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑，對於100質量份的由前述加工步驟所得之坯料，給予0.1~10質量份之給予步驟；及，對於1~80質量%的經前述給予步驟給予上漿劑之坯料，給予20~99質量%基質樹脂，進行複合化之複合化步驟。
還有，本發明之成形材料係如上述記載的 成形材料(J2)，其特徵為：前述成形材料(J2)係片狀。
又，本發明之成形材料之製造方法係製造 如上述記載之成形材料(J2)的成形材料之製造方法，其特徵為至少含有：將相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑，對於100質量份的碳纖維，塗布0.1~10質量份而得到上漿劑塗布碳纖維之塗布步驟；將前述塗布步驟所得之上漿劑塗布碳纖維切斷成1~50mm之切斷步驟；及，混合1~80質量%的經前述切斷步驟切斷之上漿劑塗布碳纖維與20~99質量%的基質樹脂，進行複合化之複合化步驟。
另外，本發明之成形材料係如上述記載的 成形材料(K)，其特徵為：前述成形材料(K)係寬度為1~50mm的預浸漬物。
還有，本發明之成形材料之製造方法係製 造如上述記載之成形材料(K)的成形材料之製造方法，其特徵為至少含有：將相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑，塗布於連續的碳纖維上之第1步驟；與，使由前述第1步驟所得之連續的上漿劑塗布碳纖維通過已熔融的基質樹脂中，更擴幅而得到寬度為1~50mm的預浸漬物之第2步驟。
又，本發明之碳纖維強化樹脂成形品之特 徵為將如上述中任一個記載之碳纖維強化樹脂組成物、 如上述記載之方法所製造的碳纖維強化樹脂組成物、如上述中任一個記載之成形材料或如上述記載之方法所製造的成形材料予以成形而成。
本發明的碳纖維強化樹脂組成物、碳纖維強化樹脂組成物之製造方法、成形材料及成形材料之製造方法，係將至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)之上漿劑塗布於碳纖維上，藉由使上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面成為特定之化學組成，而提高碳纖維與基質樹脂之界面黏合性，同時即使於濕潤下也可維持高的力學特性。
又，本發明之碳纖維強化樹脂成形品，由於輕量同時強度、彈性模數優異，故可適用於航空機構件、宇宙機構件、汽車構件、船舶構件、土木建築材及運動用品等之許多的領域。
1‧‧‧成形材料
1A‧‧‧成形材料
2‧‧‧碳纖維
3‧‧‧熱塑性樹脂
4‧‧‧含浸助劑
L‧‧‧長度
第1圖係顯示本發明之實施形態4(形態A)的成形材料之一例的立體圖。
第2圖係顯示本發明之實施形態4(形態B)的成形材料之另一例的立體圖。
 實施發明的形態
以下，更詳細地說明用於實施本發明之碳纖維強化樹脂組成物、碳纖維強化樹脂組成物之製造方 法、成形材料、成形材料之製造方法及碳纖維強化樹脂成形品之形態。
本發明之碳纖維強化樹脂組成物係含有 在碳纖維上塗布有上漿劑的上漿劑塗布碳纖維及由熱塑性樹脂或自由基聚合性樹脂所構成的基質樹脂所成之碳纖維強化樹脂組成物，其特徵為：前述上漿劑至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)，對前述上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面，使用A1Kα1,2 作為X射線源，以15°的光電子脫出角度，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90。以下，對於各實施形態進行各個說明。
(實施形態1)
實施形態1係一種碳纖維強化樹脂組成物，其係含有在碳纖維上塗布有上漿劑的上漿劑塗布碳纖維及熱塑性樹脂所成之碳纖維強化樹脂組成物，其特徵為：前述上漿劑至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)，而且前述塗布有上漿劑的碳纖維，係對該上漿劑表面，以15°的光電子脫出角度，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90。
本發明者們發現：使用至少含有脂肪族環 氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)之上漿劑，於由上漿劑表面在特定化學組成之碳纖維與熱塑性樹脂所構成的碳纖維強化樹脂組成物中，碳纖維與基質樹脂的熱塑性樹脂之界面黏合性高，具有優異的力學特性，同時即便使用吸濕性高的樹脂作為基質樹脂時，也得到濕潤下的物性降低經抑制之碳纖維強化熱塑性樹脂成形品。即，於實施形態1中，各個上漿劑本身係可使用已知的上漿劑，但於特定的化合物之組合中，使上漿劑表面成為特定的化學組成者係在上漿手法中重要者，而且可說是新穎者。
又，本發明者們發現藉由採取將以特定比 例含有脂肪族環氧化合物(A)及芳香族化合物(B)之上漿劑塗布於碳纖維上之步驟，將塗布有上漿劑的碳纖維與熱塑性樹脂摻合之步驟，而碳纖維與熱塑性樹脂之界面黏合性高，碳纖維強化樹脂組成物在濕潤下的物性亦良好，而想到本發明。
塗布有僅以脂肪族環氧化合物(A)作為環 氧化合物所成之上漿劑的碳纖維，由於碳纖維與上漿劑的相互作用強而黏合性良好，確認使用其之碳纖維強化樹脂組成物的物性變良好。其機構雖然不確定，但判斷脂肪族環氧化合物(A)係來自於柔軟的骨架及自由度高的構造，碳纖維表面的羧基及羥基的官能基與脂肪族環氧化合物(A)可形成強的相互作用。然而，脂肪族環氧化合物(A)雖然因與碳纖維表面之相互作用而展現高的黏 合性，但另一方面，由於來自於其構造而與水的相互作用強，故塗布有僅由脂肪族環氧化合物(A)所構成的上漿劑之碳纖維係水分率高，尤其在使用吸濕性高的樹脂時，確認含有此的強化樹脂組成物係濕潤下的物性有若干降低之問題。
使用塗布有僅由芳香族環氧化合物(B1) 構成環氧化合物但不含有脂肪族環氧化合物(A)的上漿劑之碳纖維的碳纖維強化樹脂組成物，亦具有能形成剛直的界面層之優點。又，具有上漿劑的疏水性高而能降低碳纖維表面的水分率之優點。然而，芳香族環氧化合物(B1)由於來自於其化合物的剛直性，與脂肪族環氧化合物(A)比較下，碳纖維與上漿劑之相互作用若干差，確認使用其之碳纖維強化樹脂組成物的力學特性係若干差。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，當混合脂肪族環氧化合物(A)與芳香族化合物(B)時，極性更高的脂肪族環氧化合物(A)多偏向存在於碳纖維側，在與碳纖維相反側的上漿層之最外層，看到極性低的芳香族化合物(B)容易偏向存在之現象者係重要。於此上漿層的傾斜構造之結果中，脂肪族環氧化合物(A)在碳纖維附近與碳纖維進行強的相互作用，極性低的芳香族化合物(B)係與熱塑性樹脂進行強的相互作用。結果，可提高碳纖維與熱塑性樹脂的界面黏合性，可提高所得之碳纖維強化樹脂組成物的物性。又，多存在於外層的芳香族化合物(B)，係在樹脂組成物中達成使碳纖維 附近的水分率降低之任務。藉此，即便使用吸濕性高的樹脂時，也由於濕潤下碳纖維附近的水分率變低，而抑制物性之降低。因此，藉由X射線光電子分光法測定的上漿劑表層之脂肪族環氧化合物(A)與芳香族化合物(B)之存在比率係重要。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，上漿劑係至少含脂肪族環氧化合物(A)與芳香族化合物(B)。相對於溶劑以外的上漿劑全量，較佳為含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)。藉由塗布35質量%以上，而與熱塑性樹脂的界面黏合性升高，碳纖維強化樹脂組成物的物性升高。又，藉由65質量%以下，可使用脂肪族環氧化合物(A)以外的成分作為上漿劑，由於上漿劑與熱塑性樹脂的相互作用變高，物性變良好而較佳。 更佳為38質量%以上，尤佳為40質量%以上。又，更佳為60質量%以下，尤佳為55質量%以上。
芳香族化合物(B)係相對於溶劑以外的上 漿劑全量，較佳含有35~60質量%。藉由含有35質量%以上的芳香族化合物(B)，由於可維持高的上漿劑外層中之芳香族化合物(B)的組成，與熱塑性樹脂的相互作用變強，可降低碳纖維強化樹脂組成物中的碳纖維附近之水分率而較佳。藉由60質量%以下，可展現上述上漿劑中的傾斜構造，可維持黏合性而較佳。更佳為37質量%以上，尤佳為39質量%以上。又，更佳為55質量%以下，尤佳為45質量%以上。
作為實施形態1中的上漿劑中之環氧成 分，含有脂肪族環氧化合物(A)與芳香族化合物(B)之芳香族環氧化合物(B1)。脂肪族環氧化合物(A)與芳香族環氧化合物(B1)之質量比(A)/(B1)較佳為52/48~80/20。由於(A)/(B1)為52/48以上，存在於碳纖維表面的脂肪族環氧化合物(A)之比率變大，與碳纖維的界面黏合性升高。 結果，由於碳纖維強化樹脂組成物的拉伸強度等複合物物性變高而較佳。又，於80/20以下時，由於水分率高的脂肪族環氧化合物在碳纖維強化樹脂組成物之碳纖維表面的存在量變少，可與熱塑性樹脂相互作用的芳香族化合物增加而較佳。(A)/(B1)之質量比更佳為55/45以上，尤佳為57/43以上，最佳為60/40以上。又，更佳為75/35以下，尤佳為73/37以下。
又，於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成 物中，脂肪族環氧化合物(A)及芳香族環氧化合物(B1)在125℃的表面張力較佳為35~45mJ/m2 。藉由組合表面張力近似的脂肪族環氧化合物(A)及芳香族環氧化合物(B1)，2種化合物的混合性變良好，同時於塗布有上漿劑的碳纖維之保管時，可抑制上漿劑成分之滲出等的發生。
此處，於實施形態1之碳纖維強化樹脂組 成物中，脂肪族環氧化合物(A)及芳香族環氧化合物(B1)在125℃的表面張力之值，係可用以下的手法，藉由使用白金板的威廉米法來獲得。
於僅由各成分所組成之溫度經調節至125 ℃的上漿液中，若使接觸白金板，則上漿液對於白金板 潤濕上升，此時表面張力沿著板之周圍作用，將板拉進上漿液中。讀取此力而算出。例如，可使用協和界面科學公司製之表面張力計DY-500，作為靜態表面張力測定。
實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物中所 使用的脂肪族環氧化合物(A)，係不含芳香環的環氧化合物。由於具有自由度高的柔軟骨架，故可具有與碳纖維強的相互作用。結果，與塗布有上漿劑的碳纖維之界面黏合性升高而較佳。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，脂肪族環氧化合物(A)係在分子內具有1個以上的環氧基。藉此，可形成碳纖維與上漿劑中的環氧基之強固鍵結。分子內的環氧基較佳為2個以上，更佳為3個以上。若為在分子內具有2個以上的環氧基之環氧化合物，則即使1個環氧基與碳纖維表面之含氧官能基形成共價鍵時，剩餘的環氧基也可與外層的芳香族環氧化合物(B1)或熱塑性樹脂形成共價鍵或氫鍵，由於進一步提高黏合性而較佳。環氧基的數目之上限沒有特定，但由於界面黏合性會飽和，故10個為充分。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，脂肪族環氧化合物(A)較佳為具有3個以上的2種以上之官能基的環氧化合物，更佳為具有4個以上的2種以上之官能基的環氧化合物。環氧化合物所具有的官能基，係除了環氧基以外，較佳還有自羥基、醯胺基、醯亞胺基、胺基甲酸酯基、脲基、磺醯基或磺基中選出者。 若為在分子內具有3個以上的環氧基或其它官能基之環氧化合物，則即使1個環氧基與碳纖維表面之含氧官能基形成共價鍵時，剩餘的2個以上之環氧基或其它官能基也可與芳香族環氧化合物(B1)或熱塑性樹脂形成共價鍵或氫鍵，進一步提高黏合性。含有環氧基的官能基之數目的上限係沒有特定，但從黏合性之觀點來看10個為充分。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，脂肪族環氧化合物(A)之環氧當量較佳為小於360g/eq，更佳為小於270g/eq，尤佳為小於180g/eq。環氧當量若小於360g/eq，則以高密度形成與碳纖維的相互作用，與碳纖維的界面黏合性進一步升高。環氧當量的下限係沒有特定，但由於界面黏合性會飽和，故90g/eq以上為充分。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，作為脂肪族環氧化合物(A)之具體例，例如可舉出由多元醇所衍生之環氧丙基醚型環氧化合物、由具有複數活性氫的胺所衍生之環氧丙基胺型環氧化合物、由聚羧酸所衍生之環氧丙基酯型環氧化合物、將在分子內具有複數的雙鍵之化合物氧化而得之環氧化合物。
作為環氧丙基醚型環氧化合物，例如可舉 出藉由與環氧氯丙烷之反應而得的環氧丙基醚型環氧化合物。又，作為環氧丙基醚型環氧化合物，亦可例示藉由使乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二 醇、三亞甲基二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、聚丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、氫化雙酚A、氫化雙酚F、甘油、二甘油、聚甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇及***糖醇與環氧氯丙烷之反應而得之環氧丙基醚型環氧化合物。又，作為此環氧丙基醚型環氧化合物，亦可例示具有二環戊二烯骨架的環氧丙基醚型環氧化合物。
作為環氧丙基胺型環氧化合物，例如可舉 出1,3-雙(胺基甲基)環己烷。
作為環氧丙基酯型環氧化合物，例如可舉出使二聚酸與環氧氯丙烷反應而得之環氧丙基酯型環氧化合物。
作為使在分子內具有複數的雙鍵之化合 物氧化而得之環氧化合物，例如可舉出在分子內具有環氧基環己烷環的環氧化合物。再者，作為此環氧化合物，可舉出環氧化大豆油。
作為實施形態1所使用之脂肪族環氧化合 物(A)，於此等的環氧化合物以外，還可舉出如三環氧丙基異三聚氰酸酯之環氧化合物。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，脂肪族環氧化合物(A)較佳為具有1個以上的環氧基與自羥基、醯胺基、醯亞胺基、胺基甲酸酯基、脲基、磺醯基、羧基、酯基及磺基中選出的至少1個以上之官能基。作為脂肪族環氧化合物之具體例，例如可舉出具有環氧基與羥基之化合物、具有環氧基與醯胺基之化合 物、具有環氧基與醯亞胺基之化合物、具有環氧基與胺基甲酸酯基之化合物、具有環氧基與脲基之化合物、具有環氧基與磺醯基之化合物、具有環氧基與磺基之化合物。
作為除了環氧基還具有羥基的化合物，例 如可舉出山梨糖醇型聚環氧丙基醚及甘油型聚環氧丙基醚等，具體地可舉出Denacol(註冊商標)EX-611、EX-612、EX-614、EX-614B、EX-622、EX-512、EX-521、EX-421、EX-313、EX-314及EX-321(Nagasechemtex股份有限公司製)等。
作為除了環氧基還具有醯胺基的化合 物，例如可舉出醯胺改性環氧化合物等。醯胺改性環氧化物係可藉由使脂肪族二羧酸醯胺的羧基與具有2個以上的環氧基之環氧化合物的環氧基反應而得。
作為除了環氧基還具有胺基甲酸酯基的 化合物，例如可舉出胺基甲酸酯改性環氧化合物，具體地可舉出Adekaresin(註冊商標)EPU-78-13S、EPU-6、EPU-11、EPU-15、EPU-16A、EPU-16N、EPU-17T-6、EPU-1348及EPU-1395(股份有限公司ADEKA製)等。 或，可藉由使聚環氧乙烷單烷基醚之末端羥基與對於其羥基量而言反應當量之多價異氰酸酯反應，接著使所得之反應生成物的異氰酸酯殘基與多價環氧化合物內之羥基反應而得。此處，作為所用的多價異氰酸酯，可舉出六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯等。
作為除了環氧基還具有脲基的化合物，例 如可舉出脲改性環氧化合物等。脲改性環氧化物係可藉由使脂肪族二羧酸脲的羧基與具有2個以上的環氧基之環氧化合物的環氧基反應而得。
實施形態1所使用之脂肪族環氧化合物 (A)，於上述之中從高黏合性之觀點來看，更佳為藉由使自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二醇、三亞甲基二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、聚丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、甘油、二甘油、聚甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇及***糖醇與環氧氯丙烷之反應而得之環氧丙基醚型環氧化合物。
於上述之中，實施形態1之碳纖維強化樹 脂組成物中的脂肪族環氧化合物(A)，從高黏合性之觀點來看，較佳為在分子內具有2個以上的環氧基之聚醚型聚環氧化合物及/或多元醇型聚環氧化合物。
又，脂肪族環氧化合物(A)更佳為藉由使 乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二醇、三亞甲基二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、聚丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、甘油、二甘油、聚甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇及***糖醇與環氧氯丙烷之反應而得之環氧丙基醚型環氧化合物。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物中，脂肪族環氧化合物(A)更佳為聚甘油聚環氧丙基醚。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，芳香族化合物(B)係在分子內具有1個以上的芳香環。所謂的芳香環，係可為僅由碳所成之芳香環烴，也可為含有氮或氧等的雜原子之呋喃、噻吩、吡咯、咪唑等之雜芳香環。又，芳香環亦可為萘、蒽等之多環式芳香環。於由塗布有上漿劑的碳纖維與熱塑性樹脂所成之碳纖維強化樹脂成形品中，碳纖維附近的所謂界面層，係有受到碳纖維或上漿劑之影響，具有與熱塑性樹脂不同的特性之情況。芳香族化合物(B)若具有1個以上的芳香環，則形成剛直的界面層，碳纖維與熱塑性樹脂之間的應力傳達能力升高，纖維強化複合材料之拉伸強度等的力學特性升高。特別地，使用含有許多的芳香環或烴系之疏水性高的樹脂作為熱塑性樹脂時，由於與上漿劑中所含有的芳香族化合物(B)之相互作用高而黏合性升高，故較佳。又，由於具有芳香環的環氧化合物係耐熱性高，即使在如以聚芳硫樹脂為代表之成形溫度高的熱塑性樹脂之情況，也不會因熱分解而消失，可保持與本來的碳纖維表面之含氧官能基的反應及與熱塑性樹脂之相互作用的機能。另外，藉由芳香環而提高疏水性，由於可使碳纖維附近的水分率降低，即便在使用吸濕性高的熱塑性樹脂時，也抑制濕潤下的碳纖維複合材料之物性降低而較佳。藉由具有2個以上的芳香環，由於芳香環所造成的上述效果升高而較佳。芳香環之數目的上限 係沒有特定，但若為10個，則由於力學特性會飽和，故充分。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，芳香族化合物(B)係可在分子內具有1種以上之官能基。又，芳香族化合物(B)係可為1種類，也可組合複數的化合物。芳香族化合物(B)中的至少1種係在分子內具有1個以上的環氧基與1個以上的芳香環之芳香族環氧化合物(B1)。環氧基以外的官能基較佳為自羥基、醯胺基、醯亞胺基、胺基甲酸酯基、脲基、磺醯基、羧基、酯基或磺基中選擇者，亦可在1分子內含有2種以上。 藉由使用環氧基或環氧基以外之官能基，可保持與熱塑性樹脂相互作用而較佳。於芳香族化合物(B)、芳香族環氧化合物(B1)以外，從化合物的安定性、高階加工性成為良好來看，還較宜使用芳香族酯化合物、芳香族胺基甲酸酯化合物。
於實施形態1中，芳香族環氧化合物(B1) 之環氧基較佳為2個以上，更佳為3個以上。又，10個以下為充分。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物中，芳香族環氧化合物(B1)較佳為具有3個以上的2種以上之官能基的環氧化合物，更佳為具有4個以上的2種以上之官能基的環氧化合物。環氧化合物所具有的官能基，除了環氧基以外，較佳為還自羥基、醯胺基、醯亞胺基、胺基甲酸酯基、脲基、磺醯基或磺基中選擇者。若為在分子內具有3個以上的環氧基或其它官能基之環 氧化合物，則即使1個環氧基與碳纖維表面之含氧官能基形成共價鍵時，剩餘的2個以上之環氧基或其它官能基也可與熱塑性樹脂形成共價鍵、氫鍵等之相互作用，與熱塑性樹脂的界面黏合性係進一步升高。含有環氧基的官能基之數目的上限係沒有特定，但從界面黏合性飽和之點來看10個為充分。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，芳香族環氧化合物(B1)之環氧當量較佳為小於360g/eq，更佳為小於270g/eq，尤佳為小於180g/eq。環氧當量若小於360g/eq，則以高密度形成共價鍵，由於與碳纖維、脂肪族環氧化合物(A)或熱塑性樹脂之界面黏合性進一步升高而較佳。環氧當量之下限係沒有特定，但若為90g/eq以上，則從界面黏合性飽和之觀點來看為充分。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，作為芳香族環氧化合物(B1)之具體例，例如可舉出由多元醇所衍生之環氧丙基醚型環氧化合物、由具有複數活性氫的胺所衍生之環氧丙基胺型環氧化合物、由聚羧酸所衍生之環氧丙基酯型環氧化合物、及將在分子內具有複數的雙鍵之化合物氧化而得之環氧化合物。
作為環氧丙基醚型環氧化合物，例如可舉 出雙酚A、雙酚F、雙酚AD、雙酚S、四溴雙酚A、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆、氫醌、間苯二酚、4,4’-二羥基-3,3’,5,5’-四甲基聯苯、1,6-二羥基萘、9,9-雙(4-羥基苯基)茀、三(對羥基苯基)甲烷及四(對羥基苯基)乙 烷。又，作為環氧丙基醚型環氧化合物，亦可例示具有聯苯基芳烷基骨架之環氧丙基醚型環氧化合物。
作為環氧丙基胺型環氧化合物，例如可舉 出N,N-二環氧丙基苯胺、N,N-二環氧丙基-鄰甲苯胺、間苯二甲基二胺、間苯二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷及9,9-雙(4-胺基苯基)茀。
再者，例如作為環氧丙基胺型環氧化合 物，可舉出使間胺基苯酚、對胺基苯酚及4-胺基-3-甲基苯酚之胺基苯酚類的羥基和胺基這兩者與環氧氯丙烷反應而得之環氧化合物。
作為環氧丙基酯型環氧化合物，例如可舉 出使苯二甲酸、對苯二甲酸、六氫苯二甲酸與環氧氯丙烷反應而得之環氧丙基酯型環氧化合物。
作為於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成 物中使用之芳香族環氧化合物(B1)，除了此等的環氧化合物以外，還可舉出以上述列舉的環氧化合物作為原料所合成之環氧化合物，例如自雙酚A二環氧丙基醚與甲苯二異氰酸酯起，藉由唑啉環生成反應而合成之環氧化合物。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，芳香族環氧化合物(B1)，較宜使用除了1個以上的環氧基，還有由羥基、醯胺基、醯亞胺基、胺基甲酸酯基、脲基、磺醯基、羧基、酯基及磺基中選出的至少1個以上之官能基。例如，可舉出具有環氧基與羥基之化合物、具有環氧基與醯胺基之化合物、具有環氧基與醯 亞胺基之化合物、具有環氧基與胺基甲酸酯基之化合物、具有環氧基與脲基之化合物、具有環氧基與磺醯基之化合物、具有環氧基與磺基之化合物。
作為除了環氧基還具有醯胺基之芳香族 環氧化合物(B1)，例如可舉出環氧丙基苯甲醯胺、醯胺改性環氧化合物等。醯胺改性環氧化合物係可藉由使含有芳香環的二羧酸醯胺之羧基與具有2個以上的環氧基之環氧化合物之環氧基反應而得。
作為除了環氧基還具有醯亞胺基之芳香 族環氧化合物(B1)，例如可舉出環氧丙基苯二甲醯亞胺等。具體地，可舉出Denacol(註冊商標)EX-731(Nagasechemtex股份有限公司製)等。
作為除了環氧基還具有胺基甲酸酯基之 芳香族環氧化合物(B1)，可藉由使聚環氧乙烷單烷基醚之末端羥基與對於其羥基量而言反應當量之含有芳香環的多價異氰酸酯反應，接著使所得之反應生成物的異氰酸酯殘基與多價環氧化合物內的羥基反應而得。此處，作為所用的多價異氰酸酯，可舉出2,4-甲苯二異氰酸酯、間伸苯基二異氰酸酯、對伸苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯及聯苯基-2,4,4’-三異氰酸酯等。
作為除了環氧基還具有脲基之芳香族環 氧化合物(B1)，例如可舉出脲改性環氧化合物等。脲改性環氧化物係可藉由使二羧酸脲之羧基與具有2個以上的環氧基之含有芳香環的環氧化合物之環氧基反應而得。
作為除了環氧基還具有磺醯基之芳香族 環氧化合物(B1)，例如可舉出雙酚S型環氧化合物等。
作為除了環氧基還具有磺基之芳香族環 氧化合物(B1)，例如可舉出對甲苯磺酸環氧丙基及3-硝基苯磺酸環氧丙基等。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，芳香族環氧化合物(B1)較佳為苯酚酚醛清漆型環氧化合物、甲酚酚醛清漆型環氧化合物或四環氧丙基二胺基二苯基甲烷、雙酚A型環氧化合物或雙酚F型環氧化合物。此等的環氧化合物係環氧基數多，環氧當量小，與碳纖維、脂肪族環氧化合物(A)、熱塑性樹脂之相互作用強，使界面黏合性升高，使纖維強化複合材料的拉伸強度等之力學特性升高，而且由於芳香環的比例高，濕潤時之力學特性變良好而較佳。更佳為雙酚A型環氧化合物或雙酚F型環氧化合物。
再者，於實施形態1之碳纖維強化樹脂組 成物所使用的上漿劑中，亦可含有1種類以上的脂肪族環氧化合物(A)與芳香族化合物(B)之芳香族環氧化合物(B1)以外之成分。可舉出藉由能提高碳纖維與上漿劑的黏合性之黏合性促進成分，對塗布有上漿劑的碳纖維給予收束性或柔軟性，提高操作性、耐擦過性及抗起毛性，提高熱塑性樹脂之含浸性作為目的，但以提高碳纖維強化樹脂組成物中的預浸漬物之長期安定性作為目的，可含有(A)及(B1)以外之化合物。又，以上漿劑之安定性作為目的，亦可添加分散劑及界面活性劑等之輔助成分。
於實施形態1所使用的上漿劑中，除了脂 肪族環氧化合物(A)與芳香族環氧化合物(B1)以外，還可相對於所塗布的上漿劑全量，含有2~35質量%的在分子內不具有環氧基的酯化合物(C)。更佳為15~30質量%。 藉由含有酯化合物(C)，碳纖維的收束性升高，操作性升高，同時在使用芳香族酯化合物(C1)作為酯化合物(C)時，碳纖維附近的疏水性變高，濕潤下的力學特性變高而較佳。再者，芳香族酯化合物(C1)係包含於在分子內不具有環氧化合物的酯化合物(C)中，同時包含於芳香族化合物(B)中(此時(B)不是全部成為(C1)，如前述(B)係含有(B1)與(C1)而構成)。若使用芳香族酯化合物(C1)作為酯化合物(C)，則由於塗布有上漿劑的碳纖維之操作性升高而較佳。又，於酯基以外，亦可具有環氧基以外的官能基，較佳為羥基、醯胺基、醯亞胺基、胺基甲酸酯基、脲基、磺醯基、羧基及磺基。作為芳香族酯化合物(C1)，具體地較佳為使用由雙酚類的環氧烷加成物與不飽和二元酸之縮合物所構成之酯化合物。作為不飽和二元酸，包含酸酐低級烷酯，較宜使用富馬酸、馬來酸、檸康酸、伊康酸等。作為雙酚類的環氧烷加成物，較宜使用雙酚的環氧乙烷加成物、環氧丙烷加成物、環氧丁烷加成物等。於上述縮合物之中，較宜使用富馬酸或馬來酸與雙酚A之環氧乙烷或/及環氧丙烷加成物的縮合物。
對雙酚類附加環氧烷之方法係沒有限 定，可使用眾所周知的方法。於上述的不飽和二元酸中，按照需要，在不損害黏合性等的特性之範圍，可在其一 部中添加飽和二元酸或少量的一元酸，而且於雙酚類的環氧烷加成物中，亦可添加通常的二醇、聚醚二醇及少量的多元醇、一元醇等。雙酚類的環氧烷加成物與不飽和二元酸之縮合法，係可使用眾所周知的方法。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，以提高碳纖維與上漿劑成分中的環氧化合物之黏合性，提高碳纖維與熱塑性樹脂之界面黏合性為目的，作為促進黏合性之成分，可使用由三級胺化合物及/或三級胺鹽、具有陽離子部位的四級銨鹽、四級鏻鹽及/或膦化合物中選出的至少1種之化合物。該化合物係相對於所塗布的上漿劑全量，較佳添加0.1~25質量%，更佳為2~10質量%。
將於脂肪族環氧化合物(A)及芳香族環氧 化合物(B1)中併用有由上述三級胺化合物及/或三級胺鹽、具有陽離子部位的四級銨鹽、四級鏻鹽及/或膦化合物中選出的至少1種之化合物的上漿劑，塗布於碳纖維上，藉由在特定的條件下熱處理，由於黏合性升高而較佳。其機構雖然未確定，但判斷首先該化合物係作用於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物所使用的碳纖維之羧基及羥基等之含氧官能基，萃取此等官能基中所含有的氫離子而陰離子化後，此陰離子化的官能基與脂肪族環氧化合物(A)或芳香族環氧化合物(B1)成分中所含有的環氧基進行親核反應。藉此，形成實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物所使用的碳纖維與上漿劑中的環氧基之強固鍵結，而黏合性升高。
作為具體的化合物，較佳為N-苄基咪唑、 1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-7-十一烯(DBU)及其鹽、或1,5-二氮雜雙環[4,3,0]-5-壬烯(DBN)及其鹽，特佳為1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-7-十一烯(DBU)及其鹽、或1,5-二氮雜雙環[4,3,0]-5-壬烯(DBN)及其鹽。
作為上述DBU鹽，具體地可舉出DBU的 酚鹽(U-CAT SA1，SAN-APRO股份有限公司製)、DBU的辛酸鹽(U-CAT SA102，SAN-APRO股份有限公司製)、DBU的對甲苯磺酸鹽(U-CAT SA506，SAN-APRO股份有限公司製)、DBU的甲酸鹽(U-CAT SA603，SAN-APRO股份有限公司製)、DBU的鄰苯二甲酸鹽(U-CAT SA810)、及DBU的苯酚酚醛清漆樹脂鹽(U-CAT SA810、SA831、SA841、SA851、881，SAN-APRO股份有限公司製)等。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，較佳為三丁胺或N,N-二甲基苄胺、二異丙基乙胺、三異丙胺、二丁基乙醇胺、二乙基乙醇胺、三異丙醇胺、三乙醇胺、N,N-二異丙基乙胺，特佳為三異丙胺、二丁基乙醇胺、二乙基乙醇胺、三異丙醇胺、二異丙基乙胺。
於上述以外，作為界面活性劑等之添加 劑，例如較宜使用聚環氧乙烷或聚環氧丙烷等的聚環氧烷，在高級醇、多元醇、烷基苯酚及苯乙烯化苯酚等附加有聚環氧乙烷或聚環氧丙烷等之聚環氧烷的化合物，及環氧乙烷與環氧丙烷之嵌段共聚物等的非離子系界面活性劑。又，於不影響實施形態1之碳纖維強化樹脂組 成物的效果之範圍，亦可適當地添加聚酯樹脂及不飽和聚酯化合物等。
以下，說明實施形態1之碳纖維強化樹脂 組成物所使用的碳纖維。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，作為碳纖維，例如可舉出聚丙烯腈(PAN)系、縲縈系及瀝青系之碳纖維。其中，較宜使用強度與彈性模數之平衡優異的PAN系碳纖維。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，所得之碳纖維束的股條強度較佳為3.5GPa以上，更佳為4GPa以上，尤佳為5GPa以上。又，所得之碳纖維束的股條彈性模數較佳為220GPa以上，更佳為240GPa以上，尤佳為280GPa以上。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，上述碳纖維束的股條拉伸強度與彈性模數，係可根據JIS-R-7608(2004)的樹脂含浸股條試驗法，依照以下程序求得。作為樹脂配方，使用「Celloxide(註冊商標)」2021P(DAICEL化學工業公司製)/三氟化硼單乙胺(東京化成工業(股)製)/丙酮=100/3/4(質量份)，作為硬化條件，使用常壓、130℃、30分鐘。測定碳纖維束的股條10條，將其平均值當作股條拉伸強度及股條彈性模數。
實施形態1所使用之碳纖維係表面粗糙度 (Ra)較佳為6.0~100nm，更佳為15~80nm，宜為30~60nm。表面粗糙度(Ra)為6.0~60nm之碳纖維，由於在表面具有高活性的邊緣(edge)部分，故提高與前述的 上漿劑的環氧基等之相互作用，可提高碳纖維與熱塑性樹脂之界面黏合性而較佳。又，表面粗糙度(Ra)為6.0~100nm的碳纖維，由於在表面具有凹凸，故可藉由上漿劑的錨固效果來提高界面黏合性而較佳。
碳纖維表面的平均粗糙度(Ra)係可使用原 子力顯微鏡(AFM)來測定。例如，準備碳纖維經切割成長度數mm左右者，使用銀糊固定在基板(矽晶圓)上，藉由原子力顯微鏡(AFM)在各單纖維的中央部，觀測3次元表面形狀的影像即可。作為原子力顯微鏡，可使用Digital Instuments公司製NanoScope IIIa中的Dimension 3000台系統等，可在以下的觀測條件下觀測。
‧掃描模式：間歇接觸
‧探針：矽懸臂
‧掃描範圍：0.6μm×0.6μm
‧掃描速度：0.3Hz
‧畫素數：512×512
‧測定環境：室溫、大氣中
又，較佳為對於各試料，自單纖維1條來觀察每1個地方，對於所得之影像，以3次曲面近似纖維截面的圓，將所得之影像全體當作對象，算出碳纖維的表面粗糙度(Ra)，對於單纖維5條，求得碳纖維的表面粗糙度(Ra)，評價平均值。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物中，碳纖維之總纖度較佳為400~3000tex。又，碳纖維的單絲數較佳為1000~100000條，尤佳為3000~50000條。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，碳纖維的單纖維直徑較佳為4.5~7.5μm。藉由7.5μm以下，由於得到強度與彈性模數高的碳纖維而較宜使用。更佳為6μm以下，尤佳為5.5μm以下。於4.5μm以上，在製程中不易發生單纖維切斷，生產性不易降低而較佳。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，作為碳纖維，藉由X射線光電子分光法所測定的其纖維表面之氧(O)與碳(C)的原子數之比的表面氧濃度(O/C)較佳為0.05~0.50之範圍內，更佳為0.06~0.30之範圍內，尤佳為0.07~0.25之範圍內。由於表面氧濃度(O/C)為0.05以上，可確保碳纖維表面之含氧官能基，得到與熱塑性樹脂的強固界面黏合性。又，由於表面氧濃度(O/C)為0.50以下，可抑制因氧化所致的碳纖維本身強度之降低。
碳纖維的表面氧濃度係藉由X射線光電 子分光法，依照以下的程序求得。首先，將已用溶劑去除碳纖維表面上所附著的污垢等後之碳纖維切割成20mm，於銅製的試料支持台上擴展並列後，使用A1Kα1,2 作為X射線源，將試料室中保持在1×10-8 Torr而測定。 以90°的光電子脫出角度來測定。作為測定時之帶電所伴隨的波峰之修正值，使C1s 的主峰(峰頂)的鍵能值符合284.6eV。C1s 波峰面積係藉由在282~296eV之範圍畫出直線的基線而求得，O1s 波峰面積係藉由在528~540eV之範圍畫出直線的基線而求得。表面氧濃度(O/C)係以將 上述O1s 波峰面積之比除以裝置固有的感度修正值而算出的原子數比表示。作為X射線光電子分光法裝置，當使用ULVAC-PHI(股)製ESCA-1600時，上述裝置固有的感度修正值為2.33。
實施形態1中使用的碳纖維之藉由化學修 飾X射線光電子分光法所測定的碳纖維表面之羧基(COOH)與碳(C)的原子數之比所表示的表面羧基濃度(COOH/C)，較佳為0.003~0.015之範圍內。更佳的範圍為0.004~0.010。又，藉由化學修飾X射線光電子分光法所測定之碳纖維表面的羥基(OH)與碳(C)之原子數的比所表示的表面羥基濃度(COH/C)較佳為0.001~0.050之範圍內，更佳為0.010~0.040之範圍。
碳纖維的表面羧基濃度、羥基濃度係藉由 X射線光電子分光法，依照以下的程序求得。
表面羥基濃度(COH/C)係依照以下的程 序，藉由化學修飾X射線光電子分光法求得。首先，將已用溶劑去除上漿劑等後之碳纖維束予以切割，在白金製的試料支持台上擴展並列，於含有0.04莫耳/升的無水三氟乙酸氣體之乾燥氮氣中，在室溫下暴露10分鐘而化學修飾處理後，使光電子脫出角度成為35°而安裝在X射線光電子分光裝置，使用A1Kα1,2 作為X射線源，將試料室內保持在1×10-8 Torr之真空度。作為測定時之帶電所伴隨的波峰之修正，首先使C1s 的主波峰之鍵能值符合284.6eV。C1s 波峰面積[C1s ]係藉由在282~296eV之範圍畫出直線的基線而求得，F1s 波峰面積[F1s ]係藉由在 682~695eV之範圍畫出直線的基線而求得。又，自同時地化學修飾處理之聚乙烯醇的C1s 波峰分割來求得反應率r。
表面羥基濃度(COH/C)係以藉由下式算出之值表示。
COH/C={[F1s ]/(3k[C1s ]-2[F1s ])r}×100(%)
再者，k係於裝置固有的C1s 波峰面積所相對的F1s 波峰面積之感度修正值，使用美國SSI公司製SSX-100-206型時，上述裝置固有的感度修正值為3.919。
表面羧基濃度(COOH/C)係依照以下的程 序，藉由化學修飾X射線光電子分光法求得。首先，將已用溶劑去除上漿劑等後之碳纖維束予以切割，在白金製的試料支持台上擴展並列，於含有0.02莫耳/升的三氟乙醇氣體、0.001莫耳/升的二環己基碳化二亞胺氣體及0.04莫耳/升的吡啶氣體之空氣中，在60℃暴露8小時而化學修飾處理後，使光電子脫出角度成為35°而安裝在X射線光電子分光裝置，使用A1Kα1,2 作為X射線源，將試料室內保持在1×10-8 Torr之真空度。作為測定時之帶電所伴隨的波峰之修正，首先使C1s 的主波峰之鍵能值符合284.6eV。C1s 波峰面積[C1s ]係藉由在282~296eV之範圍畫出直線的基線而求得，F1s 波峰面積[F1s ]係藉由在682~695eV之範圍畫出直線的基線而求得。又，自同時地化學修飾處理之聚丙烯酸的C1s 波峰分割來求得反應率r，自O1s 波峰分割來求得二環己基碳化二亞胺衍生物之殘存率m。
表面羧基濃度COOH/C係以藉由下式算出之值表示。
COOH/C={[F1s ]/(3k[C1s ]-(2+13m)[F1s ])r}×100(%)
再者，k係裝置固有的C1s 波峰面積所相對的F1s 波峰面積之感度修正值，使用美國SSI公司製SSX-100-206型時，上述裝置固有的感度修正值為3.919。
作為實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 所使用的碳纖維，較佳為表面自由能的極性成分為8mJ/m2 以上50mJ/m2 以下者。由於表面自由能的極性成分為8mJ/m2 以上，脂肪族環氧化合物(A)更接近碳纖維表面，而得到上漿層偏向存在化的構造，由於界面黏合性升高而較佳。於50mJ/m2 以下，由於碳纖維間之對熱塑性樹脂的含浸性變良好，作為複合材料使用時，用途展開係擴大而較宜。
該碳纖維表面的表面自由能之極性成分 更佳為15mJ/m2 以上45mJ/m2 以下，最佳為25mJ/m2 以上40mJ/m2 以下。碳纖維的表面自由能之極性成分，係在水、乙二醇、磷酸三甲苯酯之各液體中，以藉由威廉米(Wilhelmy)法測定碳纖維之各接觸角為基礎，使用歐恩司(Owens)之近似式所算出的表面自由能之極性成分。
實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物所使 用的脂肪族環氧化合物(A)係表面自由能的極性成分較佳為9mJ/m2 以上50mJ/m2 以下。又，芳香族環氧化合物(B1)係表面自由能的極性成分較佳為0mJ/m2 以上小於9mJ/m2 。
脂肪族環氧化合物(A)及芳香族環氧化合 物(B1)之表面自由能的極性成分，係在僅由脂肪族環氧化合物(A)或芳香族環氧化合物(B1)所構成之溶液中浸漬碳纖維束，吊起後，於120~150℃乾燥10分鐘後，如上述在水、乙二醇、磷酸三甲苯酯之各液體中，以藉由威廉米法所測定的各接觸角為基礎，使用歐恩司的近似式所算出之表面自由能的極性成分。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，碳纖維之表面自由能的極性成分ECF 與脂肪族環氧化合物(A)、芳香族環氧化合物(B1)之表面自由能的極性成分EA 、EB1 較佳為滿足ECF ≧EA >EB1 。
其次，說明實施形態1之碳纖維強化樹脂 組成物中所較佳使用的PAN系碳纖維之製造方法。
作為得到碳纖維的前驅體纖維用之紡絲方法，可使用濕式、乾式及乾濕式等之紡絲方法。從容易得到高強度的碳纖維之觀點來看，較佳為使用濕式或乾濕式紡絲方法。特別地藉由使用乾濕式紡絲方法，由於可得到強度高的碳纖維而更佳。
為了得到進一步提高碳纖維與熱塑性樹 脂之界面黏合性用之表面粗糙度(Ra)為6.0~100nm之碳纖維，較佳為藉由濕式紡絲方法來將前驅體纖維予以紡絲。
於紡絲原液中，可使用在溶劑中溶解有聚 丙烯腈的均聚物或共聚物之溶液。作為溶劑，使用二甲亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺等之有機溶劑，或 硝酸、繞丹酸鈉、氯化鋅、硫氰酸鈉等之無機化合物的水溶液。二甲亞碸、二甲基乙醯胺係較宜作為溶劑。
使上述紡絲原液通過噴嘴而紡絲，於紡絲 浴中或空氣中吐出後，於紡絲浴中使凝固。作為紡絲浴，可採用作為紡絲原液的溶劑所使用之溶劑的水溶液。較佳為含有與紡絲原液的溶劑相同的溶劑之紡絲液，二甲亞碸水溶液、二甲基乙醯胺水溶液係合適。將在紡絲浴中凝固之纖維予以水洗、延伸而成為前驅體纖維。將所得之前驅體纖維予以耐火化處理及碳化處理，視需要更進行石墨化處理而得到碳纖維。作為碳化處理與石墨化處理之條件，最高熱處理溫度較佳為1100℃以上，更佳為1400~3000℃。
所得之碳纖維，為了提高與熱塑性樹脂的 界面黏合性，通常施予氧化處理，而導入含氧官能基。 作為氧化處理方法，使用氣相氧化、液相氧化及液相電解氧化，但從生產性高、可均勻處理之觀點來看，較宜使用液相電解氧化。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，作為液相電解氧化所使用的電解液，可舉出酸性電解液及鹼性電解液，但從黏合性之觀點來看，更佳為在鹼性電解液中液相電解氧化後，塗布上漿劑。
作為酸性電解液，例如可舉出硫酸、硝 酸、鹽酸、磷酸、硼酸及碳酸等之無機酸、醋酸、丁酸、草酸、丙烯酸及馬來酸等之有機酸，或硫酸銨或硫酸氫銨等之鹽。其中，較宜使用顯示強酸性的硫酸與硝酸。
作為鹼性電解液，具體地可舉出氫氧化 鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎂、氫氧化鈣及氫氧化鋇等之氫氧化物的水溶液，碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇及碳酸銨等之碳酸鹽的水溶液、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鎂、碳酸氫鈣、碳酸氫鋇及碳酸氫銨等之碳酸氫鹽的水溶液，氨、氫氧化四烷基銨及聯氨的水溶液等。其中，較宜使用碳酸銨及碳酸氫銨的水溶液，或顯示強鹼性的氫氧化四烷基銨的水溶液。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，電解液之濃度較佳為0.01~5莫耳/升之範圍內，更佳為0.1~1莫耳/升之範圍內。電解液之濃度若為0.01莫耳/升以上，則電解處理電壓降低，有利用於運轉成本。 另一方面，電解液之濃度為5莫耳/升以下時，從安全性之觀點來看變有利。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，電解液之溫度較佳為10℃以上小於100℃之範圍內，更佳為10℃以上40℃以下之範圍內。電解液之溫度若為10℃以上，則電解處理之效率升高，有利於運轉成本。另一方面，電解液之溫度小於100℃時，從安全性之觀點來看變有利。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，液相電解氧化中的電量較佳為配合碳纖維的碳化度而最合適化，當對高彈性模數的碳纖維施予處理時，必須更大的電量。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，液相電解氧化之電流密度，較佳為電解處理液中的碳纖之表面積每1m2 為1.5~1000安培/m2 之範圍內，更佳為3~500安培/m2 之範圍內。電流密度若為1.5安培/m2 以上，則電解處理之效率升高，有利於運轉成本。另一方面，電流密度為1000安培/m2 以下時，從安全性之觀點來看變有利。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，在電解處理之後，較佳為將碳纖維水洗及乾燥。作為洗淨的方法，例如可使用浸泡(dip)法或噴霧法。其中，從洗淨容易之觀點來看，較宜使用浸泡法，更且較佳的態樣為使用邊以超音波使碳纖維振動邊浸泡法。又，乾燥溫度若過高，則由於碳纖維之最表面所存在的官能基容易因熱分解而消失，故宜在儘可能低的溫度下乾燥，具體地乾燥溫度較佳為250℃以下，尤佳為在210℃以下乾燥。
接著，說明在上述碳纖維上塗布有上漿劑 之碳纖維。
作為實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中的上漿劑，係至少含有脂肪族環氧化合物(A)及芳香族化合物(B)之芳香族環氧化合物(B1)，亦可含有其以外之成分。
作為對碳纖維塗布上漿劑之方法，較宜使 用：使用在溶劑中同時溶解或分散有至少含有脂肪族環氧化合物(A)及芳香族環氧化合物(B1)之芳香族化合物 (B)以及其它成分之上漿劑含有液，以1次塗布之方法；或任意選擇各化合物(A)、(B1)、(B)或其它成分，使用個別地溶解或分散於溶劑中之上漿劑含有液，以複數次在碳纖維上塗布之方法。於實施形態1中，為了使塗布有上漿劑的碳纖維之表面的組成成為特定值，從效果及處理的容易度來看，較宜使用將含有上漿劑的構成成分全部之上漿劑含有液，在碳纖維上1次塗布之1段給予者。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，可以溶劑稀釋上漿劑而作為上漿液使用。作為如此的溶劑，例如可舉出水、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、甲基乙基酮、二甲基甲醯胺及二甲基乙醯胺，其中從操作容易、安全性之觀點有利來看，較宜使用經界面活性劑所乳化之水分散液或水溶液。
溶解之順序較佳為以界面活性劑來乳化 至少含有芳香族化合物(B)的成分乳化以作成水乳化液，混合至少含有脂肪族環氧化合物(A)的溶液而製作上漿液。此時，當脂肪族環氧化合物(A)為水溶性時，從乳化安定性之點來看，較宜使用預先溶解於水中而成為水溶液，與至少含有芳香族化合物(B)的水乳化液混合之方法。又，使用以界面活性劑使脂肪族環氧化合物(A)與芳香族化合物(B)及其它成分乳化之水分散劑，從上漿劑的長期安定性之點來看，可較宜使用。
上漿液中的上漿劑之濃度必須藉由上漿 液的給予方法及在給予後擠出剩餘的上漿液之擠量的調 整等來適當地調節，一般較佳為0.2質量%~20質量%之範圍。
作為上漿劑對碳纖維的給予(塗布)手段， 例如有經由輥在上漿液中浸漬碳纖維之方法，使附著有上漿液的輥接觸碳纖維之方法，使上漿液成為霧狀，噴塗於碳纖維之方法等。又，上漿劑之給予手段係可為分批式與連續式中之任一者，但較宜使用可生產性良好且偏差小的連續式。此時，較佳為控制上漿液濃度、溫度及絲條張力等，以使上漿劑的有效成分對碳纖維之附著量在恰當範圍內均勻附著。另外，於上漿劑給予時，以超音波使碳纖維振動者亦為較佳的態樣。
為了抑制因溶劑蒸發所造成的上漿劑之 濃度變動，上漿液之液溫較佳為10~50℃之範圍。又，於給予上漿液後，藉由調整擠出剩餘的上漿液之擠量，可完成上漿劑的附著量及對碳纖維內的均勻給予。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，在碳纖維上塗布上漿劑後，較佳為在160~260℃之溫度範圍進行30~600秒的熱處理。熱處理條件較佳為在170~250℃之溫度範圍歷30~500秒，更佳為在180~240℃之溫度範圍歷30~300秒。熱處理條件若為160℃以上及/或30秒以上，則由於促進上漿劑的環氧化合物與碳纖維表面的含氧官能基之間的相互作用，碳纖維與熱塑性樹脂的界面黏合性變充分而較佳。另一方面，當熱處理條件為260℃以下及/或600秒以下時，由於可抑制上漿劑的分解及揮發，促進與碳纖維的相互作用，碳纖維與熱塑性樹脂的界面黏合性變充分而較佳。
又，前述熱處理亦可藉由微波照射及/或紅 外線照射來進行。藉由微波照射及/或紅外線照射來將塗布有上漿劑的碳纖維予以加熱處理時，因微波侵入碳纖維內部及被吸收，可在短時間內將被加熱物之碳纖維加熱至所欲的溫度。又，藉由微波照射及/或紅外線照射，由於碳纖維內部之加熱亦可快速地進行，故可減小碳纖維束之內側與外側之溫度差，可減小上漿劑的黏著不均。
實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物，係 對上漿劑表面，使用A1Kα1,2 作為X射線源，以15°的光電子脫出角度，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90。較佳為0.55以上，更佳為0.57以上。又，較佳為0.80以下，更佳為0.74以下。(a)/(b)大者，就是表示在上漿劑表面附近，來自芳香族的化合物多，來自脂肪族的化合物少。因此，於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物中，當該(a)/(b)為特定範圍內時，碳纖維與上漿劑之黏合性優異，而且上漿劑與熱塑性樹脂之相互作用變高。結果，碳纖維與熱塑性樹脂的界面黏合性優異，所得之碳纖維強化熱塑性樹脂的物性變良好。另外，發現使用該碳纖維時，即便使用吸濕性高的熱塑性樹脂，所得之碳纖維強化樹脂組成物之濕潤下的力學特性也良好。
所謂X射線光電子分光之測定法，就是在 超高真空中對試料的碳纖維照射X射線，以稱為能量分 析器的裝置來測定自碳纖維的表面所放出之光電子的動能之分析手法。藉由調查自此試料的碳纖維表面所放出之光電子的動能，單一地求得自入射於試料的碳纖維之X射線的能量值所換算之鍵能，自該鍵能與光電子強度，可解析出在試料的最表面(~nm)所存在之元素的種類與濃度、其化學狀態
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物中，上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之(a)、(b)的波峰比，係藉由X射線光電子分光法，依照以下的程序求得。以15°的光電子脫出角度來測定。將塗布有上漿劑的碳纖維切割成20mm，在銅製的試料支持台上擴展並列後，使用A1Kα1,2 作為X射線源，將試料室中保持在1×10-8 Torr而進行測定。作為測定時之帶電所伴隨的波峰之修正，首先使C1s 的主波峰之鍵能值符合286.1eV。此時，C1s 的波峰面積係藉由在282~296eV之範圍畫出直線基線而求得。又，將在C1s 波峰求得面積的282~296eV之直線基線定義為光電子強度之原點(零點)，求得(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度(cps：每單位時間的光電子強度)與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之波峰的高度(cps)，算出(a)/(b)。
實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物的上漿劑塗布碳纖維，係對塗布於碳纖維上的上漿劑表面，藉由使用400ev的X射線之X射線光電子分光法，以55°的光電子脫出角度所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b) 歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)所求得的(I)及(II)之值，較佳為滿足(III)之關係；(I)超音波處理前的前述上漿劑塗布碳纖維之表面的(a)/(b)之值，(II)藉由在丙酮溶劑中超音波處理該上漿劑塗布碳纖維，而將上漿劑附著量洗淨到0.09~0.20質量%為止的上漿劑塗布碳纖維之表面的(a)/(b)之值，(III)0.50≦(I)≦0.90且0.60<(II)/(I)<1.0。
超音波處理前的上漿劑塗布碳纖維表面之(a)/(b)值的(I)為上述範圍內者，就是表示在上漿劑的表面，來自芳香族的化合物多，來自脂肪族的化合物少。超音波處理前之(a)/(b)值的(I)較佳為0.55以上，更佳為0.57以上。又，超音波處理前之(a)/(b)值的(I)較佳為0.80以下，更佳為0.74以下。
超音波處理前後的上漿劑塗布碳纖維表面之(a)/(b)值的比之(II)/(I)為上述範圍內者，就是表示與上漿劑表面相比，在上漿劑內層中來自脂肪族的化合物之比例多。(II)/(I)較佳為0.65以上。又，(II)/(I)較佳為0.85以下。
藉由使(I)及(II)之值滿足(III)之關係，與基質樹脂的黏合性優異，與用於基質樹脂的熱塑性樹脂之相互作用高，得到良好物性的碳纖維強化樹脂組成物。再者，此處所說明的超音波處理，就是意味使2g上漿劑塗布碳纖維浸漬於50ml的丙酮中，實施3次的超音波洗淨30分鐘，接著浸漬在50ml的甲醇中，進行1次的超音波洗淨30分鐘，乾燥處理。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，相對於100質量份的碳纖維，上漿劑之附著量較佳為0.1~10.0質量份之範圍，更佳為0.2~3.0質量份之範圍。上漿劑之附著量若為0.1質量%以上，則在將塗布有上漿劑的碳纖維摻合於熱塑性樹脂中時，可耐得住所通過的金屬導件等所造成之摩擦，抑制起毛發生，碳纖維片的平滑性等品質優異。另一方面，上漿劑之附著量若為10.0質量%以下，則不被塗布有上漿劑的碳纖維周圍之上漿劑膜所阻礙，由於可使熱塑性樹脂含浸至碳纖維內部，抑制所得之碳纖維強化樹脂組成物的孔隙生成，品質優異同時機械物性優異而較佳。
上漿劑之附著量，係採集約2±0.5g之塗布 有上漿劑的碳纖維，在氮氣環境中以450℃進行15分鐘的加熱處理時，測定該加熱處理前後的質量之變化而求得，將塗布有上漿劑的碳纖維每100質量份之質量變化量當作上漿劑之附著量(質量份)。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，塗布於碳纖維上的上漿劑之環氧當量較佳為350~550g/eq。由於550g/eq以下，塗布有上漿劑的碳纖維及熱塑性樹脂之界面黏合性升高，碳纖維強化樹脂組成物的物性升高而較佳。由於350g/eq以上，從黏合性之點來看為充分。
於實施形態1中，所謂塗布有上漿劑的碳 纖維之環氧當量，係可藉由將上漿劑塗布纖維浸漬於以N,N-二甲基甲醯胺為代表之溶劑中，進行超音波洗淨使 纖維溶出後，用鹽酸使環氧基開環，以酸鹼滴定而求得。環氧當量較佳為360g/eq以上，更佳為380g/eq以上，較佳為530g/eq以下，更佳為500g/eq以下。再者，塗布於碳纖維上的上漿劑之環氧當量，係可藉由用於塗布的上漿劑之環氧當量及塗布後之乾燥下的熱經歴等來控制。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物中，脂肪族環氧化合物(A)之附著量係相對於100質量份的碳纖維，較佳為0.05~5.0質量份之範圍，更佳為0.2~2.0質量份之範圍，尤佳為0.3~1.0質量份。脂肪族環氧化合物(A)之附著量若為0.05質量份以上，則在碳纖維表面上以脂肪族環氧化合物(A)塗布有上漿劑的碳纖維與熱塑性樹脂之界面黏合性升高而較佳。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物中，碳纖維上所塗布乾燥的上漿劑層之厚度較佳為2.0~20nm之範圍內，而且厚度的最大值不超過最小值之2倍。藉由如此厚度均勻的上漿劑層，而得到安定且大的黏合性提高效果，更且得到安定優異的高階加工性。
又，於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物中，當塗布有上漿劑的碳纖維被乙腈/氯仿混合溶劑溶出時，所溶出的脂肪族環氧化合物(A)之比例，係相對於100質量份之塗布有上漿劑的碳纖維，較佳為2.0質量份以下，更佳為0.3質量份以下。特別地，脂肪族環氧化合物(A)之溶出量若為0.3質量份以下，則於將實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物之塗布有上漿劑的碳纖維混合於熱塑性樹脂中時，由於碳纖維表面的水分率降低 下，與熱塑性樹脂的相互作用變強而較佳。基於如此的觀點，前述溶出的脂肪族環氧化合物(A)之比例，係相對於100質量份之塗布有上漿劑的碳纖維，更佳為0.1質量份以下，尤佳為0.05質量份以下。
所溶出的脂肪族環氧化合物(A)之比例， 係可將塗布有上漿劑的碳纖維之試驗片浸漬於乙腈/氯仿混合液(體積比9/1)中，進行20分鐘的超音波洗淨，對於在乙腈/氯仿混合液中溶出有上漿劑之溶出液，使用液體層析術在下述條件下分析。
‧分析管柱：Chromolith Performance RP-18e(4.6×100mm)
‧移動相：使用水/乙腈，在自分析開始起7分鐘，由水/乙腈=60%/40%變成乙腈100%後，保持乙腈100%直到12分鐘為止，然後變成水/乙腈=60%/40%直到12.1分鐘為止，保持水/乙腈=60%/40%直到17分鐘為止。
‧流量：2.5mL/分鐘
‧管柱溫度：45℃
‧檢測器：蒸發光散射檢測器(ELSD)
‧檢測器溫度：60℃
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物中，上漿劑塗布碳纖維的水分率較佳為0.010~0.030質量%。由於上漿劑塗布碳纖維的水分率為0.030質量%以下，即使在濕潤下也可維持碳纖維強化樹脂成形品的高力學特性。又，尤其在使用容易水解的熱塑性樹脂時，由於可抑制分子量降低而較佳。上漿劑塗布碳纖維的水分率較 佳為0.024質量%以下，更佳為0.022質量%以下。又，由於水分率之下限為0.010質量%以上，塗布於碳纖維上的上漿劑之均勻塗布性升高而較佳。更佳為0.015質量%以上。上漿劑塗布碳纖維之水分量的測定，係可秤量約2g上漿劑塗布碳纖維，使用三菱化學Analyteck公司製KF-100(容量法卡爾費雪水分計)等之水分計來測定。在測定時之加熱溫度為150℃實施。
接著，說明實施形態1之碳纖維強化樹脂 組成物的成形材料及碳纖維強化樹脂成形品。
作為實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 所使用的熱塑性樹脂，例如較宜使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、液晶聚酯等之聚酯系樹脂；聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯、酸改性聚乙烯(m-PE)、酸改性聚丙烯(m-PP)、酸改性聚丁烯等之聚烯烴系樹脂；聚氧甲烯(POM)、聚醯胺(PA)、聚苯硫(PPS)等之聚芳硫樹脂；聚酮(PK)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚腈(PEN)；聚四氟乙烯等之氟系樹脂；液晶聚合物(LCP)等之結晶性樹脂、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈苯乙烯(AS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)等之聚苯乙烯系樹脂、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、未改性或經改性的聚苯醚(PPE)、聚醯亞胺(PI)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚碸(PSU)、聚醚碸、聚芳酯(PAR)等之非晶性樹脂；苯酚系樹脂、苯氧樹脂，更且聚苯乙烯 系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚胺基甲酸酯系彈性體、聚酯系彈性體、聚醯胺系彈性體、聚丁二烯系彈性體、聚異戊二烯系彈性體、氟系樹脂及丙烯腈系彈性體等之各種熱可塑彈性體等，由此等的共聚物及改性體等所選出之至少1種的熱塑性樹脂。
其中，若為由聚芳硫樹脂、聚醚醚酮樹 脂、聚苯醚樹脂、聚氧甲烯樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯系樹脂及聚烯烴系樹脂所組成之群組中選出的至少1種之熱塑性樹脂，則由於與芳香族化合物(B)的相互作用大，上漿劑與熱塑性樹脂之相互作用變強而可形成強固的界面，故較佳。
又，實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中所使用的熱塑性樹脂，從耐熱性之觀點來看，較佳為聚芳硫樹脂、聚醚醚酮樹脂。從尺寸安定性之觀點來看，較佳為聚苯醚樹脂。從摩擦‧磨耗特性之觀點來看，較佳為聚氧甲烯樹脂。從強度之觀點來看，較佳為聚醯胺樹脂。從表面外觀之觀點來看，較佳為如聚碳酸酯或聚苯乙烯系樹脂之非晶性樹脂。從輕量性之觀點來看，較佳為聚烯烴系樹脂。
更佳為由聚芳硫樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚 苯乙烯系樹脂及聚烯烴系樹脂中選出的一種以上或聚醯胺。從耐熱性之點來看，特佳為聚芳硫樹脂，從尺寸安定性之點來看，特佳為ABS等之聚苯乙烯系樹脂，從輕量性之點來看，特佳為聚烯烴系樹脂。
又，使用以聚醯胺等為代表之吸水性高的 樹脂時，藉由碳纖維表面的芳香族化合物(B)所造成的水分率降低之效果，由於即使吸水時也可維持物性而較佳。特別地，聚醯胺樹脂係強度高而較佳。
再者，作為熱塑性樹脂，於不損害實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物目的之範圍內，亦可使用含有複數種的此等熱塑性樹脂之碳纖維強化樹脂組成物。
說明於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成 物中，使用上述較佳的熱塑性樹脂時之與上漿劑的相互作用。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，茲認為上漿劑中所含有之不參加與碳纖維的相互作用之殘餘的環氧基、羥基、醯胺基、醯亞胺基、胺基甲酸酯基、脲基、磺醯基或磺基係與在熱塑性樹脂之主鏈的醚基、酯基、硫基、醯胺基、在側鏈的酸酐基、氰基及在末端的羥基、羧基、胺基等之官能基形成共價鍵或氫鍵等之相互作用，而提高界面黏合性。特別地，茲認為芳香族化合物(B)之官能基係與熱塑性樹脂形成相互作用，而提高界面黏合性。
使用聚芳硫樹脂作為基質樹脂時，茲認為 可藉由在末端的硫醇基或羧基與上漿劑的環氧基之共價鍵結等相互作用、在主鏈的硫基與上漿劑尤其芳香族化合物(B)中所含有的環氧基或羥基、醯胺基、醯亞胺基、胺基甲酸酯基、脲基、磺醯基或磺基之氫鍵而形成強固界面。特別地，茲認為藉由熱塑性樹脂中的芳香環與上漿劑的芳香族化合物(B)之相互作用而得到高黏合性。
又，使用聚醯胺樹脂作為基質樹脂時，茲 認為可藉由在末端的羧基或胺基與上漿劑中所含有的環氧基之共價鍵結等相互作用、在主鏈的醯胺基與上漿劑尤其芳香族化合物(B)中所含有的環氧基、羥基、醯胺基、醯亞胺基、胺基甲酸酯基、脲基、磺醯基或磺基之氫鍵而形成強固界面。
另外，使用聚酯系樹脂或聚碳酸酯樹脂作 為基質樹脂時，茲認為可藉由在末端的羧基或羥基與上漿劑中所含有的環氧基之共價鍵結等相互作用、在主鏈的酯基與上漿劑尤其芳香族化合物(B)中所含有的環氧基或羥基、醯胺基、醯亞胺基、胺基甲酸酯基、脲基、磺醯基或磺基之氫鍵而形成強固界面。特別地，茲認為藉由熱塑性樹脂中的芳香環與上漿劑的芳香族化合物(B)之相互作用而得到高黏合性。
還有，使用如ABS樹脂之聚苯乙烯系樹脂 作為基質樹脂時，茲認為可藉由在側鏈的氰基與上漿劑尤其芳香族化合物(B)中所含有的環氧基、羥基、醯胺基、醯亞胺基、胺基甲酸酯基、脲基、磺醯基或磺基之氫鍵而形成強固界面。特別地，茲認為藉由苯乙烯的芳香環與上漿劑的芳香族化合物(B)之相互作用而得到高黏合性。
又，於聚烯烴系樹脂之中，尤其使用經酸 改性的聚烯烴系樹脂作為基質樹脂時，茲認為可藉由在側鏈的酸酐基或羧基與上漿劑中所含有的環氧基、羥基、醯胺基、醯亞胺基、胺基甲酸酯基、脲基、磺醯基 或磺基之氫鍵而形成強固界面。特別地，茲認為藉由聚烯烴之疏水性高的未改性部位與上漿劑的芳香族化合物(B)之相互作用而得到高黏合性。
其次，說明用於製造實施形態1之碳纖維 強化樹脂組成物的較佳態樣。
於實施形態1的碳纖維強化樹脂組成物之製造方法中，較佳為具有：將相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑，塗布於碳纖維上而製造上漿劑塗布碳纖維之步驟；及，將塗布有上漿劑的碳纖維摻合於熱塑性樹脂中之步驟。
塗布有上漿劑的碳纖維係可藉由將上述的上漿劑塗布於碳纖維上之步驟而得。
於實施形態1的碳纖維強化樹脂組成物之 製造方法中，上漿劑含有液中的脂肪族環氧化合物(A)較佳為相對於溶劑以外的上漿劑全量，以35~65質量%含有。由於以35質量%以上含有，與熱塑性樹脂的界面黏合性升高，碳纖維強化樹脂組成物之物性升高。又，由於65質量%以下，可使用脂肪族環氧化合物(A)以外的成分作為上漿劑，由於上漿劑與熱塑性樹脂的相互作用變高而物性變良好，故較佳。更佳為38質量%以上，尤佳為40質量%以上。又，更佳為60質量%以下，尤佳為55質量%以上。
上漿劑溶液中的芳香族化合物(B)較佳為 相對於溶劑以外的上漿劑全量，以35~60質量%含有。 藉由含有35質量%以上的芳香族化合物(B)，由於可維持高的上漿劑外層中之芳香族化合物(B)之組成，與熱塑性樹脂的相互作用變強，可降低碳纖維強化樹脂組成物中的碳纖維附近之水分率而較佳。藉由60質量%以下，可展現上述上漿劑中的傾斜構造，可維持黏合性而較佳。 更佳為37質量%以上，尤佳為39質量%以上。又，更佳為55質量%以下，尤佳為45質量%以上。
作為上漿劑溶液中的環氧成分，脂肪族環氧化合物(A)與芳香族環氧化合物(B1)之質量比(A)/(B1)較佳為52/48~80/20。由於(A)/(B1)為52/48以上，存在於碳纖維表面的脂肪族環氧化合物(A)之比率變大，與碳纖維的界面黏合性升高。結果，由於碳纖維強化樹脂組成物的拉伸強度等複合物物性變高而較佳。又，於80/20以下時，由於水分率高的脂肪族環氧化合物在碳纖維強化樹脂組成物之碳纖維表面的存在量變少，可與熱塑性樹脂相互作用的芳香族化合物增加而較佳。(A)/(B1)之質量比更佳為55/45以上，尤佳為57/43以上，最佳為60/40以上。又，更佳為75/35以下，尤佳為73/37以下。
又，於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成 物中，作為摻合塗布有上漿劑的碳纖維與熱塑性樹脂之方法，並沒有限定，可舉出將碳纖維與熱塑性樹脂同時地熔融混煉之方法，該碳纖維係塗布有至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)之上漿劑的碳纖維，對該上漿劑表面，使用A1Kα1,2 作為X射線源，以15°的光電子脫出角度，藉由 X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90。藉由將塗布有上漿劑的碳纖維與熱塑性樹脂予以熔融混煉，碳纖維可均勻地分散，可得到力學特性優異的成形品。又，由於在碳纖維表面，至少含有脂肪族環氧化合物(A)、芳香族化合物(B)的上漿劑係局部存在化，碳纖維表面的含氧官能基與脂肪族環氧化合物(A)中所含有的環氧基之反應效率升高，芳香族化合物(B)存在於碳纖維與熱塑性樹脂之間，故可得到界面黏合性升高之高效果。
實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物較佳 為由1~80質量%之塗布有上漿劑的碳纖維及20~99質量%之熱塑性樹脂所構成的碳纖維強化樹脂組成物。
前述熔融混煉之方法係沒有特別限定，可 使用眾所周知的加熱熔融混合裝置。具體地，可使用單軸擠壓機、雙軸擠壓機、彼等之組合的雙軸擠壓機、捏合混煉機(kneader-ruder)等。其中，從混合力之觀點來看，較宜使用雙軸擠壓機，更佳為使用捏合區為2處以上之雙軸擠壓機。
將塗布有上漿劑的碳纖維投入上述加熱 熔融混合裝置時之形態，係可使用連續纖維狀、切斷成特定長度的不連續纖維狀之任一者。以連續纖維狀直接投入加熱熔融混合裝置中之情況(直接粗紗化之情況)，由於可抑制碳纖維的折損，在成形品之中亦可確保纖維 長度，故可得到力學特性優異之成形品。又，由於省略將碳纖維切斷之步驟，而生產性提高。
於實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物 中，在不妨礙力學特性之範圍內，按照用途等，亦可含有上述以外之其它成分，而且也可含有填充劑或添加劑等。作為填充劑或添加劑，可舉出無機填充劑、難燃劑、導電性賦予劑、結晶核劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、制振劑、抗菌劑、防蟲劑、防臭劑、著色防止劑、熱安定劑、脫模劑、抗靜電劑、可塑劑、滑劑、著色劑、顏料、發泡劑及偶合劑等。
作為添加劑，特別地以要求難燃性之用途 為取向，較宜採用難燃劑之添加，或以要求導電性之用途為取向，較宜採用導電性賦予劑之添加。作為難燃劑，例如可使用鹵素化合物、銻化合物、磷化合物、氮化合物、矽氧化合物、氟化合物、酚化合物及金屬氫氧化物等之難燃劑。其中，從抑制環境負荷之觀點來看，可較宜使用聚磷酸銨、聚膦腈、磷酸鹽、膦酸酯、亞磷酸酯、氧化膦及紅磷之磷化合物。
作為導電性賦予劑，例如可採用碳黑、非 晶形碳粉末、天然石墨粉末、人造石墨粉末、膨脹石墨粉末、瀝青微珠、氣相成長碳纖維及碳奈米管等。
實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物係可 以顆粒(pellet)、可衝壓片及預浸漬物等成形材料之形態使用。最佳的成形材料為顆粒。顆粒一般指將熱塑性樹脂顆粒與連續狀碳纖維或切斷成特定長度的不連續碳纖 維(短切碳纖維)在擠壓機中熔融混煉，擠出、造粒而得者。
作為上述成形材料之成形方法，例如可舉 出射出成形(射出壓縮成形、氣體輔助射出成形及***成形等)、吹塑成形、旋轉成形、擠壓成形、加壓成形、轉移成形及絲纏繞成形。其中，從生產性之觀點來看，較宜使用射出成形。藉由此等之成形方法，可得到碳纖維強化成形品。
作為將實施形態1之碳纖維強化樹脂組成 物予以成形而成之碳纖維強化成形品之用途，例如可舉出個人電腦、顯示器、OA機器、行動電話、攜帶式資訊終端、傳真機、CD、可攜式MD、攜帶用卡式收錄音機、PDA(電子記事本等的攜帶式資訊終端)、攝影機、數位相機、光學機器、音響、空調機、照明機器、娛樂用品、玩具用品、其它家電製品等的電氣、電子機器之殼體及托盤或底盤等的內部構件或其外殼、機構零件、面板等的建材用途、馬達零件、交流發電機終端、交流發電機連接器、IC調節器、光檢測用電位計基座、懸吊零件、排氣閥等的各種閥、燃料機、排氣系或吸氣系各種管、空氣進氣噴嘴通氣管、進氣歧管、各種桿、各種框、各種鉸鏈、各種軸承、燃料泵、油箱、CNG桶、引擎冷卻水接頭、化油器主體、化油器間距板、排氣感測器、冷卻水感測器、油溫感測器、剎車片磨損感測器、節氣門位置感測器、曲軸位置感測器、空氣流量計、剎車片磨耗感測器、空調用恒溫器基座、暖氣溫風流量控制閥、 散熱馬達用閃蒸固定器、水泵葉片、渦輪葉片、雨刷馬達相關零件、分電器、起動開關、起動繼電器、變速用配線、洗窗噴嘴、空調面板開關基板、燃料相關電磁閥用線圈、保險絲用連接器、電瓶托盤、AT架、前燈架、踏板墊、方向盤、車門防撞樑、保護裝置、底盤、框、扶手、喇叭終端、步進馬達轉子、燈座、燈器反射器、燈罩、制動活塞、噪音屏蔽、散熱器支架、備胎蓋、座椅外層、電磁繞線管、引擎機油過濾器、點火裝置外殼、底蓋、門邊踏板、車身飾條、傳動軸、車輪、檔泥板、儀表板、保險桿、保險桿橫樑、發動機罩、空氣動力零件、平台、捲動式百葉窗、車頂、儀表面板、擾流板及各種模組等的汽車、二輪車相關零件、構件及外板或起落架、小翼(winglet)、擾流板、邊緣、梯子、電梯、整流罩、肋條等的航空機相關零件、構件及外板、風車的葉片等。特佳為使用於航空機構件、風車的葉片、汽車外板及電子機器的殼體及托盤或底盤等。
(實施形態2)
實施形態2係一種預浸漬物(K)，其係至少含有塗布有上漿劑的上漿劑塗布碳纖維與熱塑性樹脂而成之預浸漬物，其特徵為：前述上漿劑至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)，而且前述上漿劑塗布碳纖維係對塗布於碳纖維上的上漿劑表面，使用A1Kα1,2 作為X射線源，藉由X射線光電子分光法，以15°的光電子脫出角度所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能 (284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90。
於實施形態2之預浸漬物(K)中，所使用 的上漿劑係至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)。於實施形態2中，脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)以及上漿劑之表面形態、比率係與實施形態1同樣，而省略說明。又，對於所使用的碳纖維及製造方法或在碳纖維上塗布有上漿劑的上漿劑塗布碳纖維，亦可參照實施形態1之說明。
於實施形態2之預浸漬物(K)中，對碳纖維塗布上漿劑之塗布方法、上漿劑對碳纖維的附著量、塗布有上漿劑的碳纖維之環氧當量、在碳纖維上塗布乾燥之上漿劑層的厚度、以乙腈/氯仿混合溶劑溶出上漿劑塗布碳纖維之際所溶出的脂肪族環氧化合物(A)之比例、上漿劑塗布碳纖維的水分率，係可參照實施形態1之記載。又，以X射線光電子分光法測定上漿劑塗布碳纖維之表面或上漿劑塗布碳纖維在丙酮溶劑中超音波處理後之表面時的規定之波峰比，亦與實施形態1同樣，而省略說明。
接著，說明實施形態2之預浸漬物(K)及 碳纖維強化樹脂成形品。實施形態2之預浸漬物(K)係含有上述的上漿劑塗布碳纖維與作為基質樹脂的熱塑性樹脂。
於實施形態2中，所謂含有上漿劑塗布碳纖維與熱塑性樹脂之預浸漬物，就是意味碳纖維束經單 向並絲的單向預浸漬物，經單向並絲的碳纖維束連同構成預浸漬物的熱塑性樹脂之形態係可為薄膜狀、粒狀、纖維狀等。
碳纖維束較佳為由在至少單向中於10mm以上的長度中連續之多數條的單絲所構成者。
實施形態2的預浸漬物(K)係預浸漬物的 寬度較佳為1~50mm。
作為實施形態2所使用之熱塑性樹脂，可使用與實施形態1所使用的同樣者。
其中，若為由聚芳硫樹脂、聚醚醚酮樹 脂、聚苯醚樹脂、聚氧甲烯樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯系樹脂及聚烯烴系樹脂所組成之群組中選出的至少1種之熱塑性樹脂，則由於芳香族化合物(B)的相互作用大，上漿劑與熱塑性樹脂的相互作用變強而可形成強固的界面，故較佳。
又，實施形態2中所使用的熱塑性樹脂， 從耐熱性之觀點來看，較佳為聚芳硫樹脂、聚醚醚酮樹脂。從尺寸安定性之觀點來看，較佳為聚苯醚樹脂。從摩擦‧磨耗特性之觀點來看，較佳為聚氧甲烯樹脂。從強度之觀點來看，較佳為聚醯胺樹脂。從表面外觀之觀點來看，較佳為如聚碳酸酯或聚苯乙烯系樹脂之非晶性樹脂。從輕量性之觀點來看，較佳為聚烯烴系樹脂。
更佳為由聚芳硫樹脂、聚碳酸酯樹脂及聚 烯烴系樹脂中選出的一種以上或聚醯胺。從耐熱性之點來看，特佳為聚芳硫樹脂，從輕量性之點來看，特佳為聚烯烴系樹脂。
又，使用以聚醯胺等為代表之吸水性高的 樹脂時，藉由碳纖維表面的芳香族化合物(B)所造成的水分率降低之效果，由於即使吸水時也可維持物性而較佳。特別地，聚醯胺樹脂係強度高而較佳。
再者，作為熱塑性樹脂，於不損害本發明 目的之範圍內，亦可使用含有複數種的此等熱塑性樹脂之熱塑性樹脂組成物。
於實施形態2中，對於使用上述較佳的熱 塑性樹脂時之與上漿劑的相互作用，亦可參照實施形態1之使用熱塑性樹脂時之與上漿劑之相互作用的記載。
實施形態2的預浸漬物(K)較佳係對於在 能溶解構成預浸漬物(K)的熱塑性樹脂之溶劑中進行超音波處理，將前述上漿劑塗布碳纖維表面之上漿劑附著量洗淨到0.09~0.20質量%為止後之該上漿劑塗布碳纖維表面，藉由使用400eV的X射線之X射線光電子分光法，以55°的光電子脫出角度所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)成為0.30~0.70者。由於(a)/(b)為0.30以上，熱塑性樹脂與上漿劑之相互作用升高而較佳。更佳為0.35以上。又，由於(a)/(b)為0.70以下，碳纖維與上漿劑的黏合性升高，故碳纖維複合材料的物性變良好而較佳。更佳為0.6以下。再者，溶出預浸漬物的熱塑性樹脂及上漿劑之溶劑，只要是能溶解熱塑性樹脂而且洗淨後的上漿劑之附著量在上述範圍即可，並沒有限 定。例如，當使用聚醯胺樹脂作為熱塑性樹脂時，較宜使用甲酸，當使用聚碳酸酯樹脂時，較宜使用二氯甲烷。
其次，說明用於製造實施形態2之預浸漬 物(K)及碳纖維強化樹脂成形品的較佳態樣。
於實施形態2的預浸漬物(K)之製造方法 中，較佳為具有：將相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑，塗布於碳纖維上之第1步驟；及，將熱塑性樹脂含浸於塗布有上漿劑的碳纖維之第2步驟。
於實施形態2的預浸漬物(K)之製造方法 中，上漿劑含有液中的脂肪族環氧化合物(A)較佳為相對於溶劑以外的上漿劑全量，以35~65質量%含有。由於以35質量%以上含有，與基質樹脂之界面黏合性升高，碳纖維強化樹脂組成物之物性升高。又，由於65質量%以下，可使用脂肪族環氧化合物(A)以外的成分作為上漿劑，由於上漿劑與基質樹脂的相互作用變高而物性變良好，故較佳。更佳為38質量%以上，尤佳為40質量%以上。又，更佳為60質量%以下，尤佳為55質量%以上。
上漿劑溶液中的芳香族化合物(B)較佳為相對於溶劑以外的上漿劑全量，以35~60質量%含有。藉由含有35質量%以上的芳香族化合物(B)，由於可維持高的上漿劑外層中之芳香族化合物(B)之組成，與基質樹脂的相互作用變強，可降低碳纖維強化樹脂組成物之碳纖維附近的水分率而較佳。藉由60質量%以下，可展現上述上漿 劑中的傾斜構造，可維持黏合性而較佳。更佳為37質量%以上，尤佳為39質量%以上。又，更佳為55質量%以下，尤佳為45質量%以上。
於上漿劑溶液中，作為環氧成分所摻合的 脂肪族環氧化合物(A)與芳香族環氧化合物(B1)之質量比(A)/(B1)較佳為52/48~80/20。由於(A)/(B1)為52/48以上，存在於碳纖維表面的脂肪族環氧化合物(A)之比率變大，與碳纖維的界面黏合性升高。結果，由於碳纖維強化樹脂組成物的拉伸強度等複合物物性變高而較佳。 又，於80/20以下時，由於水分率高的脂肪族環氧化合物在碳纖維強化樹脂組成物之碳纖維表面的存在量變少，可與基質樹脂相互作用的芳香族化合物增加而較佳。(A)/(B1)之質量比更佳為55/45以上，尤佳為57/43以上，最佳為60/40以上。又，更佳為75/35以下，尤佳為73/37以下。
塗布有上漿劑的碳纖維係可藉由將上述 的上漿劑塗布於碳纖維上之第1步驟而得。本發明之第1步驟所得的上漿劑塗布碳纖維，係對上漿劑表面，以15°的光電子脫出角度，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90。
第1步驟之將上漿劑塗布於碳纖維上之步驟、第1步驟所得之上漿劑塗布碳纖維係可參照實施形態1。
又，於實施形態2中，作為將熱塑性樹脂 含浸於塗布有上漿劑的碳纖維之方法，並沒有限定，但較佳為於使熱塑性樹脂熔融後，使至少第1步驟所得之塗布有上漿劑的連續碳纖維通過其中，更擴幅而得到寬度為1~50mm的預浸漬物之拉拔成形(pultrusion)法。藉由使塗布有上漿劑的碳纖維連續通過已熔融的熱塑性樹脂中，更擴幅而碳纖維可均勻排列，可得到力學特性優異的成形品。又，由於在碳纖維表面，至少含有脂肪族環氧化合物(A)、芳香族化合物(B)的上漿劑係局部存在化，碳纖維表面的含氧官能基與脂肪族環氧化合物(A)中所含有的環氧基之反應效率升高，芳香族化合物(B)存在於碳纖維與熱塑性樹脂之間而界面黏合性升高，故可得到高效果。
於拉拔成形法中，例如可在熱塑性樹脂中 視需要地添加樹脂添加劑，自擠壓機以熔融狀態供給至含浸模頭。藉由通過含浸模頭牽拉碳纖維束，而將已供給至含浸模頭的熔融樹脂附加在碳纖維束，進行加熱，使含浸，邊牽拉含浸有熔融樹脂的碳纖維束邊冷卻，擴幅而形成帶狀預浸漬物。
又，實施形態2之預浸漬物(K)只要是由 經單向並絲碳纖維束與熱塑性樹脂所形成者即可，熱塑性樹脂之形態係可為薄膜狀、粒狀、纖維狀等。
作為薄膜狀熱塑性樹脂，除了將熔融樹脂 塗布於離型紙上而製作之塗膜，還可使用將熱塑性樹脂予以紡絲而纖維化，切斷而短纖維化後，使該短纖維分 散於液體中，自該分散液來抄紙成纖維為任意配向的短纖維網者。
實施形態2之預浸漬物(K)係可藉由熱塑 性樹脂之塗膜或短纖維網，自兩側夾入經單向並絲的碳纖維束，進行加熱而製造。
又，作為含粒狀熱塑性樹脂之預浸漬物，係可使經單向並絲的碳纖維束通過在水中懸浮有熱塑性樹脂之粉末的樹脂漿體中，而將樹脂漿體附加於碳纖維束，使碳纖維束上所附著的水蒸發後，加熱至粒狀熱塑性樹脂的熔點以上，使樹脂含浸於碳纖維中。
上述的樹脂漿體浴，例如可在水溶液中以4~30質量%之範圍含有粒狀樹脂，含有0.05~0.25質量%的促進粒狀樹脂與水之混合用的界面活性劑。
又，作為含有纖維狀熱塑性樹脂之預浸漬物，可例示將碳纖維束與熱塑性樹脂的纖維予混纖者。混纖係使安裝於筒子架等上之熱塑性樹脂的聚合物纖維，經過纖維導件等送到導絲輥，離開導絲輥後，使各個纖維更經過纖維導件，通過纖維梳。另一方面、碳纖維束係在經過纖維導件等而送到導絲輥後，更經過纖維導件，以空氣開纖裝置將碳纖維束的寬度均一化，以混合用固定桿使已通過纖維梳的聚合物纖維混合，為了在經混纖的預浸漬物中維持尺寸安定性與混合狀態，經過梳子送到扭撚導件而被牽引。為了確保預浸漬物之完全混纖狀態，將聚合物纖維與碳纖維在全幅中均勻擴展，而且較佳為使兩者之擴幅成為實質相同而進行。
如上述所製造之實施形態2的預浸漬物 (K)，較佳為含有相對於100質量份的碳纖維而言附著有0.1~10.0質量份的上漿劑而成之上漿劑塗布碳纖維1~80質量%及熱塑性樹脂20~99質量%。
於實施形態2的預浸漬物(K)中，在不妨 礙力學特性之範圍內，按照用途等，亦可含有上述以外的其它成分，而且也可含有填充劑或添加劑等。作為填充劑或添加劑，可舉出無機填充劑、難燃劑、導電性賦予劑、結晶核劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、制振劑、抗菌劑、防蟲劑、防臭劑、著色防止劑、熱安定劑、脫模劑、抗靜電劑、可塑劑、滑劑、著色劑、顏料、發泡劑及偶合劑等。
作為添加劑，特別地以要求難燃性之用途 為取向，較宜採用難燃劑之添加，或以要求導電性之用途為取向，較宜採用導電性賦予劑之添加。作為難燃劑及導電性賦予劑，可使用與實施形態1之碳纖維強化樹脂組成物所使用的同樣者。
如上述所製作之實施形態2的預浸漬物 (K)，係在所欲的模具中經單向並絲後，一邊藉由加熱型加壓機等來加熱，一邊加壓成型，而可成為碳纖維強化樹脂成形品。又，於所欲的模具中經單向並絲後，將另一預浸漬物邊錯開纖維軸方向的角度邊複數片積層後，一邊藉由加熱型加壓機等來加熱，一邊加壓成型，亦可成為碳纖維強化樹脂成形品。
碳纖維束係在積層體的長度方向之全長 度中或在積層體的寬度方向的全寬中未必要連續，也可在途中截斷。作為碳纖維束形態之例，有由多數條的單絲所構成之碳纖維束、由此碳纖維束所構成之布、多數條的單絲單向地排列之絲束(單向性纖維束)、由此單向性纖維束所構成之單向性布。從預浸漬物或積層體的生產性之觀點來看，較佳為布、單向性纖維束。積層體的碳纖維束係可由同一形態的複數條纖維束所構，或也可由不同形態的複數條纖維束所構成。按照需要，使用在所積層的碳纖維群之積層間積層其它基材而成之夾心形態。
作為將實施形態2的預浸漬物(K)予以成 形而成之碳纖維強化樹脂成形品的用途，例如除了個人電腦等的電子機器、航空機構件，還較宜使用在與實施形態1同樣之用途。
(實施形態3)
實施形態3係一種成形材料(J)，其係至少含有在碳纖維上塗布有上漿劑的上漿劑塗布碳纖維及由熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂所構成之基質樹脂而成的成形材料，其特徵為：前述上漿劑至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)，而且前述上漿劑塗布碳纖維係對該上漿劑表面，使用A1Kα1,2 作為X射線源，藉由X射線光電子分光法，以15°的光電子脫出角度所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps) 與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90，前述成形材料中的碳纖維係以束狀或單纖維狀實質地2次元配向。
於實施形態3之成形材料中，所使用的上 漿劑係至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)。於實施形態3中，脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)以及各成分之比率，係與實施形態1同樣，而省略說明。又，對於所使用的碳纖維及其製造方法，亦可參照實施形態1之記載。
於實施形態3之成形材料(J)中，所謂的上 漿劑塗布碳纖維，就是意味在連續的碳纖維上塗布有上漿劑者，以及在經加工成網狀、不織布狀、毛氈狀、蓆狀等的坯料之碳纖維上給予上漿劑者。
於實施形態3之成形材料(J)中，對碳纖維 塗布上漿劑之塗布方法、上漿劑對碳纖維的附著量、塗布有上漿劑的碳纖維之環氧當量、在碳纖維上塗布乾燥之上漿劑層的厚度、以乙腈/氯仿混合溶劑溶出上漿劑塗布碳纖維之際所溶出的脂肪族環氧化合物(A)之比例、上漿劑塗布碳纖維的水分率，係可參照實施形態1之記載。又，以X射線光電子分光法測定上漿劑塗布碳纖維之表面或上漿劑塗布碳纖維在丙酮溶劑中超音波處理後之表面時的規定之波峰比，亦與實施形態1同樣，而省略說明。再者，上漿劑之塗布係可與連續的碳纖維同樣地，以碳纖維經加工成坯料之狀態進行。
接著，說明實施形態3之成形材料(J)及碳 纖維強化樹脂成形品之製造方法。實施形態3之成形材料(J)係適合藉由下述2個方法來製造。
第1方法係至少含有：將碳纖維加工成網 狀、不織布狀、毛氈狀或蓆狀的坯料之加工步驟；對於100質量份的由前述加工步驟所得之坯料，給予0.1~10質量份之相對於溶劑以外的上漿劑全量而言至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑之給予步驟；及，對於1~80質量%的經前述給予步驟給予上漿劑之坯料，給予20~99質量%的基質樹脂，進行複合化之複合化步驟。
第2方法係至少含有：對於100質量份的 碳纖維，塗布0.1~10質量份之相對於溶劑以外的上漿劑全量而言至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑，而得到上漿劑塗布碳纖維之塗布步驟；將前述塗布步驟所得之上漿劑塗布碳纖維切斷成1~50mm之切斷步驟；及，混合1~80質量%的經前述切斷步驟切斷之上漿劑塗布碳纖維與20~99質量%的基質樹脂，進行複合化之複合化步驟。
於上述之第1方法、第2方法中，上漿劑 含有液中的脂肪族環氧化合物(A)係相對於溶劑以外的上漿劑全量，較佳為以35~65質量%含有。由於以35質量%以上含有，與基質樹脂之界面黏合性升高，碳纖維強化樹脂組成物之物性升高。又，由於65質量%以下，可使用脂肪族環氧化合物(A)以外的成分作為上漿劑，由 於上漿劑與基質樹脂的相互作用變高而物性變良好，故較佳。更佳為38質量%以上，尤佳為40質量%以上。又，更佳為60質量%以下，尤佳為55質量%以上。
上漿劑溶液中的芳香族化合物(B)較佳為相對於溶劑以外的上漿劑全量，以35~60質量%含有。藉由含有35質量%以上的芳香族化合物(B)，由於可維持高的上漿劑外層中之芳香族化合物(B)之組成，與基質樹脂的相互作用變強，可降低碳纖維強化樹脂組成物之碳纖維附近的水分率而較佳。藉由60質量%以下，可展現上述上漿劑中的傾斜構造，可維持黏合性而較佳。更佳為37質量%以上，尤佳為39質量%以上。又，更佳為55質量%以下，尤佳為45質量%以上。
於上漿劑溶液中，作為環氧成分所摻合的 脂肪族環氧化合物(A)與芳香族環氧化合物(B1)之質量比(A)/(B1)較佳為52/48~80/20。由於(A)/(B1)為52/48以上，存在於碳纖維表面的脂肪族環氧化合物(A)之比率變大，與碳纖維的界面黏合性升高。結果，由於碳纖維強化樹脂組成物的拉伸強度等複合物物性變高而較佳。 又，於80/20以下時，由於水分率高的脂肪族環氧化合物在碳纖維強化樹脂組成物之碳纖維表面的存在量變少，可與基質樹脂相互作用的芳香族化合物增加而較佳。(A)/(B1)之質量比更佳為55/45以上，尤佳為57/43以上，最佳為60/40以上。又，更佳為75/35以下，尤佳為73/37以下。
首先，說明碳纖維為單纖維狀且實質地2 次元配向的成形材料(J1)之製造方法的第1方法。
於第1方法中，將碳纖維加工成網狀、不 織布狀、毛氈狀、蓆狀的坯料(加工步驟)。網狀等的碳纖維之坯料，係將碳纖維束予以分散加工而製造得到。 碳纖維束若為上述之碳纖維，則可為由連續的碳纖維所構成者或由不連續的碳纖維所構成者中之任一者，為了達成更良好的分散狀態，較佳為不連續的碳纖維，更佳為短切碳纖維。
碳纖維之分散係可藉由濕式法或乾式法 之任一者而成。所謂的濕式法，就是使碳纖維束在水中分散，進行抄造之方法，所謂的乾式法，就是使碳纖維束在空氣中分散之方法。
於濕式法之情況，將在水中進行碳纖維束之分散而得的漿體予以抄造，可得到片狀的碳纖維坯料。
使碳纖維束分散之水(分散液)係除了通常 之自來水，還可使用蒸餾水、純水等之水。於水中，視需要可混合界面活性劑。界面活性劑係分類為陽離子型、陰離子型、非離子型、兩性之各種，但於此中較宜使用非離子性界面活性劑，其中更宜使用聚氧乙烯月桂基醚。將界面活性劑混合於水中時的界面活性劑之濃度，通常為0.0001質量%以上0.1質量%以下，更佳為0.0005質量%以上0.05質量%以下。
碳纖維束對於水(分散液)之添加量，以相 對於1升的水(分散液)之量計，通常可在0.1g以上10g 以下，較佳在0.3g以上5g以下之範圍調整。藉由成為前述範圍，碳纖維束係高效率地分散在水(分散液)中，可以短時間得到均勻分散的漿體。對於水(分散液)，使碳纖維束分散之際，視需要可進行攪拌。
所謂的漿體，就是指固體粒子分散著之懸 浮液，於實施形態3中較佳為水系漿體。漿體中的固體成分濃度(漿體中的碳纖維之質量含量)較佳為0.01質量%以上1質量%以下，更佳為0.03質量%以上0.5質量%以下。藉由上述範圍，可高效率地進行抄造。
漿體之抄造係可自上述漿體中抽吸水而 進行。漿體之抄造係可仿效所謂的抄紙法來進行。舉一例來說明，可以在底部具有抄紙面之能自底部來抽吸水之槽中，使漿體流入，抽吸水而進行。作為前述槽，可例示熊谷理機工業股份有限公司製No.2553-I(商品名)，在底部具有寬度200mm的抄紙面之具備網狀輸送帶的槽。如此地得到碳纖維片。
於乾式法之情況，可使碳纖維束在氣相中 分散而得到碳纖維片。即，使碳纖維束在氣相中分散，使分散後的碳纖維束沈積，可得到碳纖維片。
碳纖維束在氣相中的分散，係有以非接觸式將碳纖維束開纖，使經開纖的碳纖維束沈積而進行之方法(非接觸式法)，將空氣流吹向碳纖維束而開纖，使經開纖的碳纖維束沈積而進行之方法(使用空氣流之方法)，以接觸式將碳纖維束開纖，使經開纖的碳纖維束沈積，進行碳纖維束在氣相中的分散之方法(接觸式法)之3種類。
非接觸式法係在不使固體或開纖裝置接 觸碳纖維束下，使開纖之方法。例如，較佳可舉出將空氣或惰性氣體等氣體噴吹於強化纖維束之方法，尤其在成本方面有利的將空氣加壓而噴吹之方法。
於使用空氣流之方法中，對碳纖維束吹空 氣流之條件係沒有特別的限定。舉出一例，噴吹加壓空氣(通常0.1MPa以上10MPa以下，較佳為施有如0.5MPa以上5MPa以下之壓力的空氣流)直到碳纖維束開纖為止。於使用空氣流之方法中，可使用的裝置係沒有特別的限定，可例示具備空氣管，能空氣抽吸且能收納碳纖維束之容器。藉由使用該容器，可在一個容器內進行碳纖維束之開纖與沈積。
所謂的接觸式法，就是使固體或開纖裝置 物理地接觸碳纖維束而使開纖之方法。作為接觸式法，可例示梳理、針刺、輥開纖，其中較佳為藉由梳理、針刺所為者，更佳為藉由梳理所為者。接觸式法之實施條件係沒有特別的限定，可適當地決定碳纖維束開纖之條件。
如上述所製造的片狀碳纖維坯料之單位 面積重量較佳為10~500g/m2 ，更佳為50~300g/m2 。若小於10g/m2 ，則有基材的破裂等之在操作性發生不良狀況之虞，若超過500g/m2 ，則於濕式法中在基材的乾燥花費長時間，或於乾式法中有片變厚之情況，在其後的製程中有操作性變困難之虞。
於加工步驟之後，對於100質量份的所得 之坯料的碳纖維片，給予0.1~10質量份的相對於溶劑以外的上漿劑全量而言至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑(給予步驟)。含有脂肪族環氧化合物(A)及芳香族化合物(B)而成的上漿劑，係在本發明的第1方法中，亦稱為「黏結劑」，對於提高步驟中的碳纖維之操作性的觀點及碳纖維與基質樹脂的界面黏合性而言為重要。由於上漿劑為0.1質量份以上，碳纖維片的操作性變良好，成形材料的生產效率變高。又，由於10質量份以下，碳纖維與基質樹脂的界面黏合性變高。
上漿劑對碳纖維片之給予，較佳為使用含 有上漿劑的水溶液、乳化液或懸浮液來進行。所謂的水溶液，就是意味脂肪族環氧化合物(A)及芳香族化合物(B)幾乎完全溶解於水中之狀態的溶液。所謂的乳化液，就是意味在分散介質的液體中，含有脂肪族環氧化合物(A)及芳香族化合物(B)的液體係形成微細粒子而分散之狀態。所謂的懸浮液，就是意味固體的脂肪族環氧化合物(A)及芳香族化合物(B)懸浮於水中之狀態。液中的成分粒徑之大小為水溶液<乳化液<懸浮液之順序。將上漿劑給予碳纖維片之方法係沒有特別的限制，例如，可藉由在上漿劑水溶液、乳化液或懸浮液中浸漬碳纖維片之方法，將上漿劑水溶液、乳化液或懸浮液噴淋於碳纖維片之方法等。於給予後，例如較佳為以吸引去除之方法或使吸收到吸收紙等的吸收材之方法等，去除過剩分的水溶液、乳化液或懸浮液。
於給予步驟中，碳纖維片較佳為在上漿劑 的給予後被加熱。藉此，去除在給予上漿劑後的碳纖維片中所含有的水分，可縮短在下一步驟所需要的時間，可以短時間得到成形材料。加熱溫度係可適宜地設定，較佳為100℃以上300℃以下，更佳為120℃以上250℃以下。
為了在短時間內製造許多的已給予上漿 劑之碳纖維片，較佳為進行牽引。又，於當時較佳為以在碳纖維片不發生皺紋、鬆弛之方式，於拉伸強力為1N/cm以上之狀態下牽引。拉伸強力更佳為3N/cm以上，尤佳為5N/cm以上。可施加於碳纖維片的拉伸強力，係可藉由調整上漿劑的種類或給予量而控制，若增多給予量則可提高拉伸強力。又，所施加的拉伸強力若為小於1N/cm之狀態，則碳纖維片為容易被扯下之狀態，從碳纖維片的操作性之觀點來看，拉伸強力亦較佳為1N/cm以上。拉伸強力的上限係沒有特別的限定，但也有100N/cm，碳纖維片的操作性亦可充分滿足之狀態。
於複合化步驟中，使基質樹脂含浸於在給 予步驟中所得之給有上漿劑的碳纖維片，將碳纖維片與熱塑性樹脂予以複合化，而得到成形材料。
於第1方法中，對於成形材料而言碳纖維、上漿劑及基質樹脂之含量係碳纖維為1~70質量%，上漿劑為0.1~10質量%，基質樹脂為20~98.9質量%。藉由成為此範圍，容易得到能高效率地發揮碳纖維之補強的成形材料。更佳係碳纖維為10~60質量%，上漿劑 為0.5~10質量%，基質樹脂為30~89.5質量%。尤佳係碳纖維為20~60質量%，上漿劑為1~8質量%，基質樹脂為32~79質量%。
於第1方法中，使用熱塑性樹脂作為基質 樹脂時，熱塑性樹脂與給有上漿劑的碳纖維片之複合化，係可藉由使熱塑性樹脂接觸碳纖維片而進行。此時的熱塑性樹脂之形態係沒有特別的限定，例如較佳為由布帛、不織布及薄膜中選出的至少1種形態。接觸方式係沒有特別的限定，但可例示準備2片的熱塑性樹脂之布帛、不織布或薄膜，配置於給有上漿劑的碳纖維片之上下兩面之方式。
於第1方法中，熱塑性樹脂與給有上漿劑 的碳纖維片之複合化，較佳為藉由加壓及/或加熱來進行，更佳為同時進行加壓與加熱這兩者。加壓之條件較佳為0.01MPa以上10MPa以下，更佳為0.05MPa以上5MPa以下。加熱之條件較佳為所使用之熱塑性樹脂能熔融或流動之溫度，溫度範圍較佳為50℃以上400℃以下，更佳為80℃以上350℃以下。加壓及/或加熱係可使熱塑性樹脂與給有上漿劑的碳纖維片接觸之狀態下進行。例如，可舉出準備2片的熱塑性樹脂之布帛、不織布或薄膜，配置於給有上漿劑的碳纖維片之上下兩面，自兩面來進行加熱及/或加熱(以雙帶加壓裝置夾入之方法等)方法。
於第1方法所製造的實施形態3之成形材 料(J1)中，碳纖維係以單纖維狀實質地2次元配向。所 謂的「2次元配向」，就是意味構成成形材料的碳纖維單纖維與最接近的其它碳纖維單纖維所形成之2次元配向角的平均值為10~80°。以光學顯微鏡或電子顯微鏡來觀察成形材料，可測定2次元配向角。於成形材料中，測定400條的碳纖維之2次元配向角，取得平均值。所謂碳纖維「實質地」2次元配向，就是意味於上述400條的碳纖維之中，通常條數為70%以上、較佳95%以上、更佳全部的碳纖維係2次元配向。
接著，說明碳纖維以束狀實質地2次元配 向之成形材料(J2)之製造方法的第2方法。第2方法係至少由塗布步驟、切斷步驟及複合化步驟所構成。
於塗布步驟中，對於100質量份的碳纖 維，附著0.1~10質量份之相對於溶劑以外的上漿劑全量而言至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑，而得到上漿劑塗布碳纖維。上漿劑對碳纖維之給予方法，如實施形態1記載，可使用經由輥將碳纖維浸漬於上漿液中之方法，使碳纖維接觸附著有上漿液的輥之方法，使上漿液成為霧狀而噴吹於碳纖維之方法等。
於切斷步驟中，將在塗布步驟所得之上漿 劑塗布碳纖維切割成1~50mm。碳纖維的長度較佳成為1~50mm。此係因為若小於1mm，則高效率地發揮碳纖維所造成的補強硬化者有變困難之虞，若超過50mm，則保持良好的分散者有變困難之虞。切割係可藉由截切機或粗紗(roving)切刀等之旋轉式切刀等眾所周知的方法來進行。
於複合化步驟中，將經切斷步驟所切斷的 上漿劑塗布碳纖維與基質樹脂，以上漿劑塗布碳纖維成為1~80質量%、基質樹脂成為20~99質量%之方式混合、複合化。上漿劑塗布碳纖維與基質樹脂之摻合比例，較佳係上漿劑塗布碳纖維為1~80質量%，基質樹脂為20~99質量%，更佳係上漿劑塗布碳纖維為10~70質量%，基質樹脂為30~90質量%，尤佳係上漿劑塗布碳纖維為20~60質量%，基質樹脂為40~80質量%。
於第2方法所製造的實施形態3之成形材 料(J2)中，碳纖維係以束狀實質地2次元配向。「2次元配向」係具有與第1方法同樣的定義。
於第1方法及第2方法中，作為在複合化 步驟所使用的基質樹脂，使用熱塑性樹脂或自由基聚合性樹脂等之熱硬化性樹脂。特別地於第1方法中，從成形性之觀點來看，較宜使用熱塑性樹脂。
作為自由基聚合性樹脂，例如可舉出不飽 和聚酯樹脂、乙烯酯樹脂、氰酸酯樹脂及雙馬來醯亞胺樹脂等。其中，較宜使用不飽和聚酯樹脂、乙烯酯樹脂。
不飽和聚酯樹脂係可由不飽和多元酸或 視情況地含有飽和多元酸的不飽和多元酸與多元醇來獲得。作為不飽和多元酸，例如可舉出馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、伊康酸、伊康酸酐、中康酸、檸康酸、檸康酸酐、氯馬來酸、均苯四甲酸等或此等之(二)烷酯等。此等的不飽和多元酸係可單獨使用1種，或也可組合2種以上使用。又，作為取代不飽和多元酸的一部分之飽和 多元酸，例如可舉出苯二甲酸、苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、六氫苯二甲酸酐、壬二酸、己二酸、癸二酸、氯橋酸等。此等之飽和多元酸係可單獨使用1種，或也可組合2種以上使用。
作為多元醇，例如可舉出乙二醇、二乙二 醇、丙二醇、二丙二醇、三亞甲基二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,6-己二醇、環己二醇、新戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、甘油單烯丙基醚、雙酚A、氫化雙酚A、雙酚A之環氧丙烷加成物、雙酚A之環氧乙烷加成物、環氧丙基化雙酚A、環氧丙基化雙酚F、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、環氧乙烷、環氧丙烷、環氧氯丙烷等。此等之多元醇可單獨使用1種，或也可組合2種以上使用。
又，以成形材料之輕量化為目的，於自由 基聚合性性樹脂中可含有熱塑性樹脂。室溫下為固體的熱塑性樹脂組成物，由於輕量化而較佳。特別地，較宜使用飽和聚酯、聚乙烯基化合物、聚醋酸酯或聚(甲基)丙烯酸酯之任一者或由此等之組合所構成的組成物，其中最佳為使用聚(甲基)丙烯酸酯，因為操作容易且便宜。
熱塑性樹脂在自由基聚合性樹脂中的摻 合量較佳為10質量%以上，特佳為20質量%以上，較佳為60質量%以下，特佳為40質量%以下。此係因為若熱塑性樹脂之量超過60質量%，則在成形為碳纖維強化樹脂成形品時強度降低。
再者，於實施形態3所可使用的自由基聚 合性樹脂中，除了上述的熱塑性樹脂，還可添加硬化劑(聚合引發劑)、硬化觸媒、脫模劑、增黏劑、著色劑、其它填充劑等之添加劑。例如，可適量使用作為硬化劑的偶氮化合物或過氧化物等、作為硬化觸媒之以硫醇類為首的鏈轉移劑等、作為剝離材的硬脂酸等之高級脂肪酸或彼等的金屬鹽等、作為增黏劑的鹼土類金屬之氧化物等、作為著色劑的無機顏料或色粉等。
使用熱塑性樹脂時，可使用與實施形態1 所使用的熱塑性樹脂同樣者。再者，作為熱塑性樹脂，於不損害本發明目的之範圍內，可使用複數種的此等熱塑性樹脂。
於上述熱塑性樹脂之中，若為由聚芳硫樹 脂、聚醚醚酮樹脂、聚苯醚樹脂、聚氧甲烯樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯系樹脂及聚烯烴系樹脂所組成之群組中選出的至少1種之熱塑性樹脂，則由於與芳香族化合物(B)的相互作用大，上漿劑與熱塑性樹脂的相互作用變強而可形成強固界面，故較佳。
又，作為實施形態3中使用之熱塑性樹脂，從耐熱性之觀點來看，較佳為聚芳硫樹脂、聚醚醚酮樹脂。從尺寸安定性之觀點來看，較佳為聚苯醚樹脂。從摩擦‧磨耗特性之觀點來看，較佳為聚氧甲烯樹脂。從強度之觀點來看，較佳為聚醯胺樹脂。從表面外觀之觀點來看，較佳為如聚碳酸酯或聚苯乙烯系樹脂之非晶性樹脂。從輕量性之觀點來看，較佳為聚烯烴系樹脂。
更佳為由聚芳硫樹脂、聚碳酸酯樹脂及聚 烯烴系樹脂中選出的一種以上或聚醯胺。從耐熱性之點來看，特佳為聚芳硫樹脂，從輕量性之點來看，特佳為聚烯烴系樹脂。
又，使用以聚醯胺等為代表之吸水性高的 樹脂時，藉由碳纖維表面的芳香族化合物(B)所造成的水分率降低之效果，由於即使吸水時也可維持物性而較佳。特別地，聚醯胺樹脂係強度高而較佳。
於實施形態3中，對於使用上述較佳的熱 塑性樹脂時之與上漿劑的相互作用，亦可參照實施形態1之使用熱塑性樹脂時的與上漿劑之相互作用的記載。
於製造實施形態3之成形材料的第2方 法，作為較佳的熱塑性樹脂，例如可舉出聚甲基丙烯酸甲酯等之(甲基)丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯等之聚苯乙烯系樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、氯乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯等。其中，特佳為耐候性良好的(甲基)丙烯酸系樹脂。
於第2方法中，使用熱塑性樹脂作為基質 樹脂時，為了確保成形時之流動性，可摻合熱塑性樹脂的聚合性單體。熱塑性樹脂的聚合性單體之作用為提高將碳纖維強化樹脂成形品成形時的成形性。又，由於聚合性單體提高對碳纖維的潤濕性，而可在成形材料中含有更大量的碳纖維。聚合性單體係在聚合時可形成熱塑性聚合物。如此的聚合性單體例如是能自由基聚合之在分子內具有一個碳-碳雙鍵的分子量1000以下之分子。 藉由使用在分子內具有一個碳-碳雙鍵的聚合性單體，使含有此的成形材料聚合硬化而成之碳纖維強化樹脂成形品，係由非交聯聚合物所構成，展現熱塑性。因此，於實施形態3中，使用熱塑性樹脂作為基質樹脂的成形材料係可材料循環再利用。
熱塑性樹脂的聚合性單體，具體地可舉出 苯乙烯等之芳香族乙烯基、醋酸乙烯酯、氯乙烯、馬來酸酐、馬來酸、富馬酸、富馬酸酯、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸等之(甲基)丙烯酸系單體當作使用例。此等單體係可按照需要為單獨或併用二種以上。又，熱塑性樹脂的聚合性單體係儘可能地給予成形材料適度的流動性，亦可為上述聚合性單體等之寡聚物的形態。其中，特佳為硬化後的耐候性良好之(甲基)丙烯酸系單體。
於第2方法中，使用自由基聚合性樹脂作 為基質樹脂時，作為在脫模薄膜上均勻塗布有熔融樹脂的薄膜狀等之片使用。於該片上均勻地落下或散布經切斷步驟所切割的束狀上漿劑塗布碳纖維後，同樣地藉由將塗布有熔融樹脂的片予以貼合而夾入碳纖維，進行複合化。藉由將所得之片以指定時間加溫(例如在40℃ 24小時)，而將基質樹脂增黏化，可得到本發明之成形材料的片。
於第2方法中，使用熱塑性樹脂作為基質 樹脂時，熱塑性樹脂係與自由基聚合性樹脂同樣地作為在脫模薄膜上均勻塗布有熔融樹脂的薄膜狀等之片使用。使用摻合有聚合性單體的熱塑性樹脂時，黏度較佳 為不使自脫模薄膜的側邊發生滴液之黏度。於塗布有熱塑性樹脂的片上均勻地落下或散布經切斷步驟所切割的束狀上漿劑塗布碳纖維後，同樣地將塗布有熔融樹脂的片予以貼合而夾入碳纖維，進行複合化。
藉由在能溶解構成該成形材料的前述基 質樹脂之溶劑中超音波處理實施形態3之成形材料(J)，將前述上漿劑塗布碳纖維表面的上漿劑附著量洗淨到0.09~0.20質量%為止後的該上漿劑塗布碳纖維表面，係藉由使用400eV的X射線之X射線光電子分光法，以55°的光電子脫出角度所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)較佳成為0.30~0.70者。由於(a)/(b)為0.3以上，基質樹脂與上漿劑的相互作用升高而較佳。更佳為0.35以上。又，由於(a)/(b)為0.7以下，碳纖維與上漿劑的黏合性升高，故碳纖維複合材料的物性變良好而較佳。更佳為0.6以下。再者，溶出成形材料的基質樹脂及上漿劑之溶劑，只要是能溶解基質樹脂而且洗淨後的上漿劑之附著量在上述範圍即可，並沒有限定。例如，當使用聚醯胺樹脂作為基質樹脂時，較宜使用甲酸，當使用聚碳酸酯樹脂時，較宜使用二氯甲烷。
於實施形態3之成形材料(J)中，在不妨礙 力學特性之範圍內，按照用途等，亦可含有上述以外的其它成分，而且也可含有填充劑或添加劑等。作為填充劑或添加劑，可舉出無機填充劑、難燃劑、導電性賦予 劑、結晶核劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、制振劑、抗菌劑、防蟲劑、防臭劑、著色防止劑、熱安定劑、脫模劑、抗靜電劑、可塑劑、滑劑、著色劑、顏料、發泡劑及偶合劑等。
作為添加劑，特別地以要求難燃性之用途 為取向，較宜採用難燃劑之添加，或以要求導電性之用途為取向，較宜採用導電性賦予劑之添加。作為難燃劑及導電性賦予劑，可使用與實施形態1同樣者。
作為將實施形態3之成形材料(J)予以成 形而成之碳纖維強化樹脂成形品的用途，例如除了個人電腦等的電子機器、航空機構件，還較宜使用在與實施形態1同樣之用途。
(實施形態4)
實施形態4係一種成形材料(H)，其係由在碳纖維上塗布有上漿劑的上漿劑塗布碳纖維及熱塑性樹脂所構成之成為柱狀的成形材料，其特徵為：前述上漿劑至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)，而且前述上漿劑塗布碳纖維係對該上漿劑表面，藉由X射線光電子分光法，以15°的光電子脫出角度所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90，前述成形材料中的碳纖維係在軸芯方向中大致平行地排列，而且前述成形材料中的碳纖維之長度係與前述成形材料的長度實質地相同。
於實施形態4之成形材料(H)中，所使用 的上漿劑係至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)。於實施形態4中，脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)的芳香族環氧化合物(B1)、各成分之比率，係與實施形態1同樣，而省略說明。又，對於所使用的碳纖維及其製造方法或在碳纖維上塗布有上漿劑的上漿劑塗布碳纖維，亦可參照實施形態1之說明。
接著，說明實施形態4之成形材料(H)及 碳纖維強化樹脂成形品。實施形態4之成形材料(H)係由上述的上漿劑塗布碳纖維與熱塑性樹脂所構成。如第1圖所示，實施形態4之成形材料1係成為圓柱狀，複數的碳纖維2係在圓柱的軸芯方向中大致平行地排列，碳纖維之周圍係被熱塑性樹脂3所覆蓋。即，主要以碳纖維2構成圓柱的芯構造，熱塑性樹脂3係成為被覆由碳纖維2所成的芯構造之鞘構造的主成分。實施形態4之成形材料1若藉由碳纖維2與熱塑性樹脂3來構成芯鞘構造，則除了圓柱狀，還可為角柱狀、橢圓柱狀等之形狀。再者，於本說明書中，所謂「大致平行地排列」，就是意味碳纖維2的長軸之軸線與成形材料1的長軸之軸線係指向相同方向之狀態，軸線彼此的角度之偏移較佳為20°以下，更佳為10°以下，尤佳為5°以下。
又，於實施形態4之成形材料1中，較佳 係碳纖維2的長度與成形材料1的長度L為實質地相同之長纖維顆粒。再者，於本說明書中，所謂「長度為實 質地相同」，就是意味在顆粒狀的成形材料1中，實質上不含有在顆粒內部之途中碳纖維2被切斷或比成形材料1之全長還有意義地短之碳纖維2。特別地，對於比成形材料1的長度L還短的碳纖維之量，未必要限定，但當成形材料1的長度L之50%以下的長度之碳纖維的含量為30質量%以下時，評價為實質上不含有比成形材料1的全長還有意義地短之碳纖維束者。再者，成形材料1的全長之50%以下的長度之碳纖維的含量較佳為20質量%以下。再者，所謂成形材料1的全長，就是成形材料1中的碳纖維配向方向之長度L。由於碳纖維2具有與成形材料1同等之長度，可加長成形品中的碳纖維長度，故可得到優異的力學特性。
實施形態4之成形材料(H)較佳係切斷成 1~50mm之範圍的長度而使用。藉由調製成前述之長度，可充分地提高成形時之流動性、操作性。又，實施形態4之成形材料(H)即使為連續之長條者，也可取決於成形法而使用。例如，作為熱塑性紗預浸漬物，可邊加熱邊捲繞在心軸上，而得到捲筒狀成形品。
作為實施形態4之成形材料(H)所使用之 熱塑性樹脂，可使用與實施形態1所使用之熱塑性樹脂同樣者。再者，作為熱塑性樹脂，於不損害本發明目的之範圍內，亦可使用含有複數種的此等熱塑性樹脂之熱塑性樹脂組成物。
又，作為實施形態4之成形材料(H)，可 合適地使用在碳纖維2與熱塑性樹脂3之間設有含浸助 劑(D)者。第2圖係實施形態4之成形材料1A的立體圖。成形材料1A係成為以下之構成：複數的碳纖維2在圓柱的軸芯方向中大致平行地排列，以含浸助劑4覆蓋碳纖維2之周圍，同時以熱塑性樹脂3被覆含浸助劑4之周圍。為了提高將成形材料成形而得之成形品的力學特性，一般較佳為使用高分子量之熱塑性樹脂，但高分子量之熱塑性樹脂係熔融黏度高，有難以含浸於碳纖維束中之問題。另一方面，為了提高熱塑性樹脂對碳纖維束中的含浸性，較佳為使用熔融黏度低之低分子量的熱塑性樹脂，但使用低分子量的熱塑性樹脂之成形品係力學特性會大幅降低。
因此，藉由以比較低分子量的樹脂(預聚物)作為含浸助劑4，使含浸於碳纖維2束中後，使用比較高分子量的熱塑性樹脂3作為基質樹脂，可生產性良好地製造力學特性優異之成形材料。
以下，說明使用含浸助劑(D)之成形材料(H)的合適形態。
相對於100質量份的碳纖維，含浸助劑(D)較佳為0.1~100質量份。更佳為10~70質量份，尤佳為15~30質量份。相對於100質量份的碳纖維，藉由使含浸助劑(D)成為0.1~100質量份，可生產性良好地製造高力學特性之成形材料。
使用聚芳硫樹脂作為熱塑性樹脂時，作為含浸助劑(D)，較佳為使用質量平均分子量為10,000以上，而且以質量平均分子量/數平均分子量表示之分散度為2.5以下的聚芳硫[d](以下簡稱PAS)。
含浸助劑的PAS之分子量係以質量平均 分子量計為10,000以上，較佳為15,000以上，更佳為18,000以上。質量平均分子量小於10,000時，在更高溫(例如360℃)的成形加工時，低分子量成分發生熱分解反應，而產生分解氣體，有引起成形設備周邊的環境污染之情況。質量平均分子量之上限係沒有特別的限制，但可例示1,000,000以下作為較佳的範圍，更佳為500,000以下，尤佳為200,000以下，於此範圍內可得到高含浸性以及成形加工性。
使用聚醯胺樹脂作為熱塑性樹脂時，作為 含浸助劑(D)，較佳為使用酚系聚合物[e]。
作為含浸助劑(D)使用的酚系聚合物[e]， 例如可舉出苯酚或苯酚的取代基衍生物(前驅體a)與具有2個雙鍵的烴(前驅體b)之縮合反應所得之酚系聚合物。
作為上述前驅體a，除了苯酚，較佳還可 使用在苯酚的苯環上具有1~3個的由烷基、鹵素原子、羥基中選出的取代基者。具體地，可舉出甲酚、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、氯苯酚、溴苯酚、氯甲酚、氫醌、間苯二酚、苔黑酚等之例，此等係可為1種或併用2種以上。特別地，較宜使用苯酚、甲酚。
作為上述前驅體b，可舉出丁二烯、異戊 二烯、戊二烯、己二烯等之脂肪族烴、環己二烯、乙烯基環己烯、環庚二烯、環辛二烯、2,5-降冰片二烯、四 氫茚、二環戊二烯、單環式單萜烯(雙戊烯、檸檬烯、萜品二烯、萜品烯、水芹烯)、二環式倍半萜烯(杜松烯、蛇床烯、丁子香烯)等之脂環式烴，此等係可為1種或併用2種以上。特別地，較宜使用單環式單萜烯、二環戊二烯。
使用聚烯烴系樹脂作為熱塑性樹脂時，較佳為使用萜烯系樹脂[f]作為含浸助劑(D)。
作為含浸助劑(D)使用之萜烯系樹脂[f]，可舉出在有機溶劑中於弗里德爾-克萊福特(Friedel-Crafts)型觸媒存在下，由萜烯單體單獨或萜烯單體與芳香族單體等共聚合而得之聚合物所構成的樹脂。
萜烯系樹脂[f]係熔融黏度比聚烯烴系樹脂還低之熱塑性聚合物，於射出成形或加壓成形等之往最終形狀的成形步驟中，可降低樹脂組成物的黏度，提高成形性。此時，萜烯系樹脂[f]由於與聚烯烴系樹脂的相溶性良好，而可有效果地提高成形性。
作為萜烯單體，可舉出α-蒎烯、β-蒎烯、雙戊烯、d-檸檬烯、香葉烯、別羅勒烯、羅勒烯、α-二烯、α-萜品烯、γ-萜品烯、萜品二烯、1,8-桉樹腦、1,4-桉樹腦、α-萜品烯醇、β-萜品烯醇、γ-萜品烯醇、檜烯、對二烯類、蒈烯類等之單環式單萜烯。又，作為芳香族單體，可舉出苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。
其中，α-蒎烯、β-蒎烯、雙戊烯、d-檸檬烯係與聚烯烴系樹脂的相溶性之良好，再者該化合物之 均聚物係更佳。又，將該萜烯系樹脂氫化處理而得之氫化萜烯系樹脂，由於與聚烯烴系樹脂的相溶性變更良好而較佳。
再者，使用聚烯烴系樹脂作為熱塑性樹脂 時，作為含浸助劑(D)成分，較佳使用第1丙烯系樹脂[g]及在側鏈具有醯基的第2丙烯系樹脂[h]之混合物。
作為含浸助劑(D)使用的第1丙烯系樹脂 [g]，可舉出丙烯的均聚物或丙烯與至少1種的α-烯烴、共軛二烯、非共軛二烯等之共聚物。
於構成α-烯烴的單體重複單元中，例如可 舉出乙烯、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、1-十二烯等之除丙烯以外的碳數2~12之α-烯烴，於構成共軛二烯、非共軛二烯的單體重複單元中，可舉出丁二烯、亞乙基原冰片烯、二環戊二烯、1,5-己二烯等，於此等其它的單體重複單元中，可選擇1種類或2種類以上。
作為第1丙烯系樹脂[g]之骨架構造，可舉 出丙烯的均聚物、丙烯與前述其它單體中的1種類或2種類以上之無規或嵌段共聚物、或與其它的熱塑性單體之共聚物等。例如，可舉出聚丙烯、乙烯‧丙烯共聚物、丙烯‧1-丁烯共聚物、乙烯‧丙烯‧1-丁烯共聚物等當作合適者。
作為第2丙烯系樹脂[h]之原料，可對於以 聚丙烯、乙烯‧丙烯共聚物、丙烯‧1-丁烯共聚物、乙 烯‧丙烯‧1-丁烯共聚物為代表之丙烯與α-烯烴的單獨或2種類以上之共聚物，接枝聚合已中和或未中和之具有醯基的單體、及/或已皂化或未皂化之具有羧酸酯的單體而得。上述丙烯與α-烯烴之單獨或2種類以上的共聚物之單體重複單元及骨架構造，係可與第1丙烯系樹脂[g]同樣地考量而選定。
此處，作為已中和或未中和之具有醯基的 單體以及已皂化或未皂化之具有羧酸酯基的單體，例如可舉出乙烯系不飽和羧酸、其酐，而且亦可舉出此等之酯、更且具有烯烴以外的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、四氫苯二甲酸、伊康酸、檸康酸、巴豆酸、異巴豆酸等，作為其酐，可例示納狄克(nadic)酸(註冊商標)(內順式-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸)、馬來酸酐、檸康酸酐等。
於第1圖及第2圖所示的實施形態4之成 形材料1及1A中，若為由聚芳硫樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚苯醚樹脂、聚氧甲烯樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯系樹脂及聚烯烴系樹脂所組成之群組中選出的至少1種之熱塑性樹脂，則由於與芳香族化合物(B)的相互作用大，上漿劑與熱塑性樹脂的相互作用變強而可形成強固界面，故較佳。
又，實施形態4中所使用之熱塑性樹脂， 從耐熱性之觀點來看，較佳為聚芳硫樹脂、聚醚醚酮樹脂。從尺寸安定性之觀點來看，較佳為聚苯醚樹脂。從 摩擦‧磨耗特性之觀點來看，較佳為聚氧甲烯樹脂。從強度之觀點來看，較佳為聚醯胺樹脂。從表面外觀之觀點來看，較佳為如聚碳酸酯或聚苯乙烯系樹脂之非晶性樹脂。從輕量性之觀點來看，較佳為聚烯烴系樹脂。
更佳為由聚芳硫樹脂、聚碳酸酯樹脂及聚 烯烴系樹脂中選出的一種以上或聚醯胺。從耐熱性之點來看，特佳為聚芳硫樹脂，從輕量性之點來看，特佳為聚烯烴系樹脂。
又，使用以聚醯胺等為代表之吸水性高的 樹脂時，藉由碳纖維表面的芳香族化合物(B)所造成的水分率降低之效果，由於即使吸水時也可維持物性而較佳。特別地，聚醯胺樹脂係強度高而較佳。
再者，作為熱塑性樹脂，於不損害本發明 目的之範圍內，亦可使用含有複數種的此等熱塑性樹脂之熱塑性樹脂組成物。
於實施形態4中，使用上述較佳的熱塑性 樹脂時之與上漿劑的相互作用，可參照實施形態1之使用熱塑性樹脂時的與上漿劑之相互作用的記載。
實施形態4之成形材料(H)較佳係對於在 能溶解構成成形材料(H)的熱塑性樹脂之溶劑中進行超音波處理，將前述上漿劑塗布碳纖維表面之上漿劑附著量洗淨到0.09~0.20質量%為止後之該上漿劑塗布碳纖維表面，藉由使用400eV的X射線之X射線光電子分光法，以55°的光電子脫出角度所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度 (cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)成為0.30~0.70者。由於(a)/(b)為0.30以上，熱塑性樹脂與上漿劑之相互作用升高而較佳。更佳為0.35以上。又，由於(a)/(b)為0.70以下、碳纖維與上漿劑的黏合性升高而複合物之物性變良好，故較佳。更佳為0.60以下。
再者，溶出成形材料(H)的熱塑性樹脂及上漿劑之溶劑，只要是能溶解熱塑性樹脂而且洗淨後的上漿劑之附著量在上述範圍即可，並沒有限定。例如，當使用聚醯胺樹脂作為熱塑性樹脂時，較宜使用甲酸，當使用聚碳酸酯樹脂時，較宜使用二氯甲烷。
其次，說明用於製造實施形態4之成形材料(H)及碳纖維強化樹脂成形品的較佳態樣。
於實施形態4之成形材料(H)之製造方法中，較佳為具有：將相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑，塗布於連續的碳纖維上之塗布步驟；於經熔融的熱塑性樹脂中含浸上漿劑塗布碳纖維，而得到連續的股條之股條化步驟；及，將前述股條冷卻後，切斷而得到柱狀的成形材料之切斷步驟。
於實施形態4的成形材料(H)之製造方法中，上漿劑含有液中的脂肪族環氧化合物(A)較佳為相對於溶劑以外的上漿劑全量，以35~65質量%含有。由於以35質量%以上含有，與基質樹脂的界面黏合性升高，碳纖維強化樹脂組成物之物性升高。又，由於65質量% 以下，可使用脂肪族環氧化合物(A)以外的成分作為上漿劑，由於上漿劑與基質樹脂的相互作用變高而物性變良好，故較佳。更佳為38質量%以上，尤佳為40質量%以上。又，更佳為60質量%以下，尤佳為55質量%以上。
上漿劑溶液中的芳香族化合物(B)較佳為相對於溶劑以外的上漿劑全量，以35~60質量%含有。藉由含有35質量%以上的芳香族化合物(B)，由於可維持高的上漿劑外層中之芳香族化合物(B)之組成，與基質樹脂的相互作用變強，可降低碳纖維強化樹脂組成物中的碳纖維附近之水分率而較佳。藉由60質量%以下，可展現上述上漿劑中的傾斜構造，可維持黏合性而較佳。更佳為37質量%以上，尤佳為39質量%以上。又，更佳為55質量%以下，尤佳為45質量%以上。
於上漿劑溶液中，作為環氧成分摻合的脂 肪族環氧化合物(A)與芳香族環氧化合物(B1)之質量比(A)/(B1)較佳為52/48~80/20。由於(A)/(B1)為52/48以上，存在於碳纖維表面的脂肪族環氧化合物(A)之比率變大，與碳纖維的界面黏合性升高。結果，由於碳纖維強化樹脂組成物的拉伸強度等複合物物性變高而較佳。 又，於80/20以下時，由於水分率高的脂肪族環氧化合物在碳纖維強化樹脂組成物之碳纖維表面的存在量變少，可與基質樹脂相互作用的芳香族化合物增加而較佳。(A)/(B1)之質量比更佳為55/45以上，尤佳為57/43以上，最佳為60/40以上。又，更佳為75/35以下，尤佳為73/37以下。
塗布有上漿劑的碳纖維係可藉由將上述 的上漿劑塗布於碳纖維上之塗布步驟而得。本發明之第1步驟所得的上漿劑塗布碳纖維，係對上漿劑表面，以15°的光電子脫出角度，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90。
於實施形態4之成形材料(H)中，對碳纖維塗布上漿劑之塗布方法、上漿劑對碳纖維的附著量、塗布有上漿劑的碳纖維之環氧當量、在碳纖維上塗布乾燥之上漿劑層的厚度、以乙腈/氯仿混合溶劑溶出上漿劑塗布碳纖維之際所溶出的脂肪族環氧化合物(A)之比例、上漿劑塗布碳纖維的水分率，係可參照實施形態1之記載。又，以X射線光電子分光法測定上漿劑塗布碳纖維之表面或上漿劑塗布碳纖維在丙酮溶劑中超音波處理後之表面時的規定之波峰比，亦與實施形態1同樣，而省略說明。
又，於實施形態4中，作為將熱塑性樹脂 含浸於塗布有上漿劑的碳纖維之方法，並沒有限定，例如可例示邊牽拉塗布有上漿劑的碳纖維邊使熱塑性樹脂含浸於碳纖維之拉拔成形法(pultrusion法)。於拉拔成形法中，視需要將樹脂添加劑加於熱塑性樹脂中，邊使連續的碳纖維通過直角模頭邊牽拉，自擠壓機以熔融狀態將熱塑性樹脂供給至直角模頭，使熱塑性樹脂含浸於連續的碳纖維，將含浸有熔融樹脂的連續碳纖維予以加熱、冷卻。與拉拔方向呈直角地切斷經冷卻的股條，而 得到成形材料1。成形材料1係在長度方向中碳纖維以同一長度進行平行排列。拉拔成形基本上係使用邊牽拉連續的碳纖維束邊含浸熱塑性樹脂者，邊使碳纖維束通過上述直角頭之中邊自擠壓機等將熱塑性樹脂供給至直角頭而含浸之方法，另外亦可使用使碳纖維束通過裝有熱塑性樹脂的乳化液、懸浮液或溶液之含浸浴中而進行含浸之方法，將熱塑性樹脂之粉末塗布於碳纖維束上，或使碳纖維束通過裝有粉末的槽中，以使熱塑性樹脂粉末附著於碳纖維上後，將熱塑性樹脂熔融而含浸之方法等。特佳為直角頭方法。又，此等拉拔成形中的樹脂之含浸操作一般以1段進行，但亦可將此分成2段以上，更且也可使含浸方法成為不同而進行。
於拉拔成形法中，由於可將碳纖維均勻地 排列，得到力學特性優異之碳纖維強化樹脂成形品而較佳。
又，具有含浸助劑(D)的成形材料，係在使含浸助劑(D)含浸於上漿劑塗布碳纖維後，將含浸有含浸助劑(D)的上漿劑塗布碳纖維在熱塑性樹脂中含浸。例如，藉由上述之拉拔成形法(pultrusion法)，以熱塑性樹脂被覆而製造。
於實施形態4之成形材料(H)中，在不妨 礙力學特性之範圍內，按照用途等，亦可含有上述以外之其它成分，而且也可含有填充劑或添加劑等。作為填充劑或添加劑，可舉出無機填充劑、難燃劑、導電性賦予劑、結晶核劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、制振劑、 抗菌劑、防蟲劑、防臭劑、著色防止劑、熱安定劑、脫模劑、抗靜電劑、可塑劑、滑劑、著色劑、顏料、發泡劑及偶合劑等。
作為添加劑，特別地以要求難燃性之用途 為取向，較宜採用難燃劑之添加，或以要求導電性之用途為取向，較宜採用導電性賦予劑之添加。作為難燃劑及導電性賦予劑，可使用與實施形態1同樣者。
實施形態4之成形材料(H)較佳為以長纖 維顆粒之形態使用。作為實施形態4之成形材料(H)之成形方法，例如可舉出射出成形(射出壓縮成形、氣體輔助射出成形及***成形等)、擠壓成形、加壓成形。其中，從生產性之觀點來看，較宜使用射出成形。藉由此等之成形方法，可得到碳纖維強化樹脂成形品。
作為將本發明之成形材料予以成形而成之碳纖維強化樹脂成形品之用途，例如除了個人電腦電子機器或航空機構件，還較宜使用於與實施形態1同樣之用途。
[實施例]
其次，藉由實施例來具體說明本發明，惟本發明不受此等實施例所限制。以下所示的實施例之成形材料之製作環境及評價，只要沒有特別預先指明，則在溫度25℃±2℃、50%RH(相對濕度)之環境下進行。
(1)上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的X射線光電子分光法(X射線源：A1Kα1,2 )
於本發明中，上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的(a)、(b)之波峰比，係藉由X射線光電子分光法， 依照以下的程序求得。將上漿劑塗布碳纖維切割成20mm，於銅製的試料支持台上擴展並列後，使用A1Kα1,2 作為X射線源，將試料室中保持在1×10-8 Torr而進行測定。作為測定時之帶電所伴隨的波峰之修正，首先使C1s 的主波峰之鍵能值符合286.1eV。此時，C1s 的波峰面積係藉由在282~296eV之範圍畫出直線基線而求得。又，將以C1s 波峰求得面積的282~296eV之直線基線定義為光電子強度之原點(零點)，求得(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度(cps：每單位時間的光電子強度)與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之波峰的高度(cps)，算出(a)/(b)。
再者，當(a)的波峰大於(b)時，使C1s 的主波峰之鍵能值符合286.1時，C1s 的波峰係不在282~296eV之範圍內。於該情況下，使C1s 的主波峰之鍵能值符合284.6eV後，藉由上述手法算出(a)/(b)。
(2)上漿劑塗布碳纖維的上漿劑之洗淨
將2g上漿劑塗布碳纖維浸漬於50ml的丙酮中，實施3次的超音波洗淨30分鐘。接著浸漬於50ml的甲醇中，進行1次的超音波洗淨30分鐘後，乾燥。
(3)上漿劑塗布碳纖維之以400eV的X射線光電子分光法
於本發明中，上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的(a)、(b)之波峰比，係藉由X射線光電子分光法，依照以下的程序求得。將上漿劑塗布碳纖維及已洗淨上漿劑的上漿劑塗布碳纖維切割成20mm，於銅製的試料支持台上擴展並列後，使用佐賀同步加速器輻射光作為X 射線源，以激發能量為400eV實施。將試料室中保持在1×10-8 Torr而進行測定。再者，以55°的光電子脫出角度實施。作為測定時之帶電所伴隨的波峰之修正，首先使C1s 的主波峰之鍵能值符合286.1eV。此時，C1s 的波峰面積係藉由在282~296eV之範圍畫出直線基線而求得。 又，將以C1s 波峰求得面積的282~296eV之直線基線定義為光電子強度之原點(零點)，求得(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度(cps：每單位時間的光電子強度)與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之波峰的高度(cps)，算出(a)/(b)。
再者，當(a)的波峰比(b)大時，使C1s 的主波峰之鍵能值符合286.1時，C1s 的波峰係不在282~296eV之範圍內。於該情況下，使C1s 的主波峰之鍵能值符合284.6eV後，藉由上述手法算出(a)/(b)。
(4)碳纖維束之股條拉伸強度與彈性模數
碳纖維束之股條拉伸強度與股條彈性模數，係根據JIS-R-7608(2004)之樹脂含浸股條試驗法，依照以下的程序求得。作為樹脂配方，使用「Celloxide(註冊商標)」2021P(DAICEL化學工業公司製)/三氟化硼單乙胺(東京化成工業(股)製)/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。測定碳纖維束的股條10條，將其平均值當作股條拉伸強度及股條彈性模數。
(5)碳纖維之表面氧濃度(O/C)
碳纖維之表面氧濃度(O/C)，係依照以下的程序，藉由X射線光電子分光法求得。首先，將已用溶劑去除表面上所附著的污垢之碳纖維切割成約20mm，於銅製的試料支持台上擴展。其次，將試料支持台安裝在試料室內，將試料室中保持在1×10-8 Torr。接著，使用A1Kα1,2 作為X射線源，使光電子脫出角度成為90°而進行測定。再者，作為測定時之帶電所伴隨的波峰之修正值，使C1s 的主峰(峰頂)之鍵能值符合284.6eV。C1s 的波峰面積係藉由在282~296eV之範圍畫出直線的基線而求得。又，O1s 波峰面積係藉由在528~540eV之範圍畫出直線的基線而求得。此處，所謂的表面氧濃度，就是自上述的O1s 波峰面積與C1s 波峰面積之比，使用裝置固有的感度修正值，作為原子數比而算出者。作為X射線光電子分光法裝置，使用ULVAC-PHI(股)製ESCA-1600，上述裝置固有的感度修正值為2.33。
(6)碳纖維之表面羧基濃度(COOH/C)、表面羥基濃度(COH/C)
表面羥基濃度(COH/C)係依照以下的程序，藉由化學修飾X射線光電子分光法求得。
將已用溶劑去除上漿劑等後之碳纖維束予以切割，在白金製的試料支持台上擴展並列，於含有0.04莫耳/升的無水三氟乙酸氣體之乾燥氮氣中，在室溫下暴露10分鐘而化學修飾處理後，使光電子脫出角度成為35°而安裝在X射線光電子分光裝置，使用A1Kα1,2 作為X射 線源，將試料室內保持在1×10-8 Torr之真空度。作為測定時之帶電所伴隨的波峰之修正，首先使C1s 的主波峰之鍵能值符合284.6eV。C1s 波峰面積[C1s ]係藉由在282~296eV之範圍畫出直線的基線而求得，F1s 波峰面積[F1s ]係藉由在682~695eV之範圍畫出直線的基線而求得。又，自同時地化學修飾處理之聚乙烯醇的C1s 波峰分割來求得反應率r。
表面羥基濃度(COH/C)係由下式所算出之值表示。
COH/C={[F1s ]/(3k[C1s ]-2[F1s ])r}×100(%)
再者，k係於裝置固有的C1s 波峰面積所相對的F1s 波峰面積之感度修正值，使用美國SSI公司製SSX-100-206型時，上述裝置固有的感度修正值為3.919。
表面羧基濃度(COOH/C)係依照以下的程 序，藉由化學修飾X射線光電子分光法求得。首先，將已用溶劑去除上漿劑等後之碳纖維束予以切割，在白金製的試料支持台上擴展並列，於含有0.02莫耳/升的三氟乙醇氣體、0.001莫耳/升的二環己基碳化二亞胺氣體及0.04莫耳/升的吡啶氣體之空氣中，在60℃暴露8小時而化學修飾處理後，使光電子脫出角度成為35°而安裝在X射線光電子分光裝置，使用A1Kα1,2 作為X射線源，將試料室內保持在1×10-8 Torr之真空度。作為測定時之帶電所伴隨的波峰之修正，首先使C1s 的主波峰之鍵能值符合284.6eV。C1s 波峰面積[C1s ]係藉由在282~296eV之範圍畫出直線基線而求得，F1s 波峰面積[F1s ]係藉由在682~695eV之範圍畫出直線的基線而求得。又，自同時 地化學修飾處理之聚丙烯酸的C1s 波峰分割來求得反應率r，自O1s 波峰分割來求得二環己基碳化二亞胺衍生物之殘存率m。
表面羧基濃度COOH/C係由下式所算出之值表示。
COOH/C={[F1s ]/(3k[C1s ]-(2+13m)[F1s ])r}×100(%)
再者，k係裝置固有的C1s 波峰面積所相對的F1s 波峰面積之感度修正值，使用美國SSI公司製SSX-100-206型時，上述裝置固有的感度修正值為3.919。
(7)上漿劑的環氧當量、碳纖維上所塗布之上漿劑的環氧當量
上漿劑的環氧當量，係藉由將已去除溶劑的上漿劑溶解於N,N-二甲基甲醯胺中，用鹽酸使環氧基開環，以酸鹼滴定而求得。碳纖維上所塗布之上漿劑的環氧當量，係藉由將上漿劑塗布碳纖維浸漬於N,N-二甲基甲醯胺中，進行超音波洗淨而使自纖維中溶出後，用鹽酸使環氧基開環，以酸鹼滴定而求得。
(8)上漿附著量之測定方法
秤量(W1)約2g的上漿附著碳纖維束(讀取至小數第4位為止)後，於50毫升/分鐘之氮氣流下，放置於經設定在450℃的溫度之電爐(容量120cm3 )中15分鐘，以使上漿劑完全熱分解。然後，移到20公升/分鐘的乾燥氮氣流下之容器中，秤量(W2)經冷卻15分鐘後之碳纖維束(讀取至小數第4位為止)，由W1-W2求得上漿附著量。將此上漿附著量對於100質量份的碳纖維束之量所換算之值(將小數點第3位四捨五入)當作所附著的 上漿劑之質量份。測定係進行2次，將其平均值當作上漿劑的質量份。
(9)上漿劑塗布碳纖維的水分率測定
秤量約2g上漿劑塗布碳纖維，使用三菱化學Analyteck公司製KF-100(容量法卡爾費雪水分計)等之水分計來測定。在測定時之加熱溫度為150℃實施。
(10)所溶出的脂肪族環氧化合物(A)之比例
秤量0.1g上漿劑塗布碳纖維之試驗片，將該試驗片切斷成數公分。將所切斷的試驗片浸漬於10mL的乙腈/氯仿混合液(體積比9/1)中，進行20分鐘的超音波洗淨，使上漿劑在乙腈/氯仿混合液中溶出。採集5mL的溶出液，氮氣沖洗所採集的溶出液而餾去溶劑。於溶劑餾去後的殘留物中添加0.2mL的乙腈/氯仿混合液(體積比9/1)以調製分析用樣品。脂肪族環氧化合物(A)之分析係使用液體層析術，於下述條件下進行。
‧分析管柱：Chromolith Performance RP-18e(4.6×100mm)
‧移動相：使用水/乙腈，在自分析開始起7分鐘，由水/乙腈=60%/40%變成乙腈100%後，保持乙腈100%直到12分鐘為止，然後變成水/乙腈=60%/40%直到12.1分鐘，保持水/乙腈=60%/40%直到17分鐘為止。
‧流量：2.5mL/分鐘
‧管柱溫度：45℃
‧檢測器：蒸發光散射檢測器(ELSD)
‧檢測器溫度：60℃
(11)成形品之彎曲特性評價方法
從碳纖維強化樹脂組成物之射出成形品、將含有上漿劑塗布碳纖維與熱塑性樹脂之預浸漬物予以加壓成形而得之成形品、或將成形材料予以成形而得之碳纖維強化樹脂成形品中切出長度130±1mm、寬度25±0.2mm的彎曲強度試驗片。再者，於預浸漬物之情況，從加壓成形所得之成形品中，在與碳纖維之方向呈垂直方向，切出試驗片。依照ASTMD-790(2004)規定之試驗方法，使用3點彎曲試驗夾具(壓頭10mm、支點10mm)，將支撐跨距設定在100mm，以5.3mm/分鐘的直角頭速度來測定彎曲強度。再者，於本實施例中，使用「INSTRON(註冊商標)」萬能試驗機4201型(INSTRON公司製)作為試驗機。測定數為n=5，將平均值當作彎曲強度。
(12)成形品之水吸收時的彎曲強度之降低率
對於使用聚醯胺作為熱塑性樹脂所得之成形品，實施將試驗片浸漬在水中而使試驗片吸收2.5%的水時之彎曲特性評價。結果，相對於(11)所得之彎曲強度，將降低率為60%以下當作較佳的範圍者○，將比60%大時當作降低率大者×。
(13)碳纖維之表面粗糙度(Ra)
碳纖維之表面粗糙度(Ra)係藉由原子力顯微鏡(AFM)來測定。準備將碳纖維切割成長度數mm左右者，使用銀糊固定在基板(矽晶圓)上，藉由原子力顯微鏡(AFM)在各單纖維的中央部，觀測3次元表面形狀的 影像。作為原子力顯微鏡，使用Digital Instuments公司製NanoScope IIIa中的Dimension 3000台系統，在以下之觀測條件下觀測。
‧掃描模式：間歇接觸
‧探針：矽懸臂
‧掃描範圍：0.6μm×0.6μm
‧掃描速度：0.3Hz
‧畫素數：512×512
‧測定環境：室溫、大氣中
各實施例及各比較例所用之上漿劑的(A)成分及(B1)成分係如下述。
‧(A)成分：A-1~A-2
A-1：「Denacol(註冊商標)」EX-611(Nagasechemtex(股)製)
山梨糖醇聚環氧丙基醚
環氧當量：167g/eq.，
A-2：「Denacol(註冊商標)」EX-521(Nagasechemtex(股)製)
聚甘油聚環氧丙基醚
環氧當量：183g/eq.，在125℃的表面張力37mJ/m2
‧(B1)成分：B-1~B-4
B-1：「jER(註冊商標)」152(三菱化學(股)製)
苯酚酚醛清漆的環氧丙基醚
環氧當量：175g/eq.，在125℃的表面張力40mJ/m2
B-2：「jER(註冊商標)」828(三菱化學(股)製)雙酚A的二環氧丙基醚
環氧當量：189g/eq.，在125℃的表面張力38mJ/m2
B-3：「jER(註冊商標)」1001(三菱化學(股)製)
雙酚A的二環氧丙基醚
環氧當量：475g/eq.，在125℃的表面張力38mJ/m2
B-4：「jER(註冊商標)」807(三菱化學(股)製)
雙酚F的二環氧丙基醚
環氧當量：167g/eq.，在125℃的表面張力40mJ/m2
於實施形態1之各實施例及比較例中，使用下述的熱塑性樹脂。
聚芳硫樹脂：聚苯硫(PPS)樹脂顆粒‧‧‧「Torelina(註冊商標)」M2888(東麗(股)製)
聚醯胺樹脂：聚醯胺66(PA)樹脂顆粒‧‧‧「Amilian(註冊商標)」CM3001(東麗(股)製)
聚碳酸酯樹脂：聚碳酸酯(PC)樹脂顆粒‧‧‧「Lexan(註冊商標)」141R(SABIC)
聚烯烴系樹脂：聚丙烯(PP)樹脂顆粒‧‧‧未改性PP樹脂顆粒與酸改性PP樹脂顆粒之混合物(未改性PP樹脂顆粒：「Prime Polypro(註冊商標)」J830HV((股)PRIME POLYMER製)50質量份，酸改性PP樹脂顆粒：「Admer(註冊商標)」QE800(三井化學(股)製)50質量份)
聚苯乙烯系樹脂：丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)樹脂顆粒‧‧‧「Toyolac(註冊商標)」品種700區分號碼314(東麗(股)製)
(實施例1)
本實施例係由以下第I~V步驟所構成。
‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
將由99莫耳%的丙烯腈與1莫耳%的伊康酸所成之共聚物予以乾濕式紡絲，焙燒而得到總單絲數24,000條、總纖度1,000tex、比重1.8、股條拉伸強度5.9GPa、股條拉伸彈性模數295GPa之碳纖維。其次，對該碳纖維，用濃度0.1莫耳/升的碳酸氫銨水溶液作為電解液，以每1g碳纖維50庫侖之電量進行電解表面處理。將施有此電解表面處理之碳纖維接連地水洗，於150℃的溫度之加熱空氣中乾燥，得到原料的碳纖維。此時表面氧濃度O/C為0.14，表面羧基濃度COOH/C為0.004，表面羥基濃度COH/C為0.018。此時的碳纖維之表面粗糙度(Ra)為2.9nm。將此當作碳纖維A。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
調配由20質量份作為(B1)成分的(B-2)、20質量份的(C)成分及10質量份的乳化劑所成之水分散乳化液後，混合50質量份作為(A)成分的(A-1)以調配上漿液。再者，作為(C)成分，使用2莫耳的雙酚A之2莫耳EO加成物與1.5莫耳的馬來酸、0.5莫耳的癸二酸之縮合物(C-1)，使用聚氧乙烯(70莫耳)苯乙烯化(5莫耳)異 丙苯基苯酚作為乳化劑。而且，(C)成分、乳化劑皆為芳香族化合物，亦成為相當於(B)成分。上漿液中之已去除溶液的上漿劑之環氧當量係如表1-1。藉由浸漬法將此上漿劑塗布於經表面處理的碳纖維後，於210℃之溫度進行75秒的熱處理，而得到塗布有上漿劑的碳纖維。上漿劑的附著量係以相對於塗布有上漿劑的而言成為0.6質量%之方式調整。接著，在表1-1中彙總碳纖維上所塗布的上漿劑之環氧當量、碳纖維的水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定、所溶出的脂肪族環氧化合物測定之結果。結果，可確認上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組皆如期待。
‧第III步驟：塗布有上漿劑的碳纖維之切割步驟
用美工刀將第II步驟所得之塗布有上漿劑的碳纖維切割成1/4吋。
‧第IV步驟：擠出步驟
使用日本製鋼所(股)TEX-30α型雙軸擠壓機(螺桿直徑30mm、L/D=32)，由主料斗來供給PPS樹脂顆粒，接著由其下游的副料斗來供給經前步驟切割之塗布有上漿劑的碳纖維，在機筒溫度320℃、旋轉數150rpm下充分混煉，更且藉由下游的真空排氣口進行脫氣。供給係藉由重量進給器，以相對於90質量份的PPS樹脂顆粒，塗布有上漿劑的碳纖維成為10質量份之方式調整。自模口(直徑5mm)吐出熔融樹脂，將所得之股條冷卻後，用刀具切斷而成為顆粒狀的成形材料。
‧第V步驟：射出成形步驟：
使用日本製鋼所(股)製J350EIII型射出成形機，在料筒溫度：330℃、模具溫度：80℃下，將由擠出步驟所得之顆粒狀的成形材料予以成形為特性評價用試驗片。所得之試驗片係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表1-1中彙總結果。結果，彎曲強度為228MPa，可知力學特性充分高。
(實施例2~11) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表1-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例1同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑的環氧當量、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。可知上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表1-1中顯示結果。
‧第III~V步驟：
用與實施例1同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表1-1中彙總結果。結果，彎曲強度為222~230MPa，可知力學特性充分高。
(實施例12) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
除了使用濃度0.05莫耳/升的硫酸水溶液作為電解液，以每1g碳纖維8庫侖之電量進行電解表面處理以外，與實施例1同樣。此時的表面氧濃度O/C為0.08，表面羧酸濃度COOH/C為0.003，表面羥基濃度COH/C為0.003。此時的碳纖維之表面粗糙度(Ra)為2.9nm。將此當作碳纖維B。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表1-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例1同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表1-1中顯示結果。
‧第III~V步驟：
用與實施例1同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表1-1中彙總結果。結果，可知彎曲強度為無問題。
(實施例13) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
將由99莫耳%的丙烯腈與1莫耳%的伊康酸所成之共聚物予以濕式紡絲，焙燒而得到總單絲數12,000條、總纖度447tex、比重1.8、股條拉伸強度 5.6GPa、股條拉伸彈性模數300GPa之碳纖維。其次，對該碳纖維，用濃度0.1莫耳/升的碳酸氫銨水溶液作為電解液，以每1g碳纖維40庫侖之電量進行電解表面處理。將施有此電解表面處理之碳纖維接連地水洗，於150℃的溫度之加熱空氣中乾燥，得到原料的碳纖維。此時表面氧濃度O/C為0.13，表面羧基濃度COOH/C為0.005，表面羥基濃度COH/C為0.018。此時的碳纖維之表面粗糙度(Ra)為23nm。將此當作碳纖維C。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表1-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例1同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表1-1中顯示結果。
‧第III~V步驟：
用與實施例1同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表1-1中彙總結果。結果，可知彎曲強度為無問題。
(實施例14) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表1-1使用(A)成分、(B1)成分，使(A)、(B1)成為二甲基甲醯胺溶液而塗布以外，用與實施例1同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表1-1中顯示結果。
‧第III~V步驟：
用與實施例1同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表1-1中彙總結果。結果，可知彎曲強度高。
(比較例1) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(A)成分，如表1-2使用(B1)成分之種類、量、其它成分之量以外，用與實施例1同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表1-2為在本發明之範圍外。
‧第III~V步驟：
用與實施例1同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表1-2所示，可知力學特性不充分。
(比較例2) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(B1)成分，如表1-2使用(A)成分之種類、量以外，用與實施例1同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表1-2為在本發明之範圍外。
‧第III~V步驟：
用與實施例1同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表1-2所示，可知力學特性若干低。
(比較例3) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表1-2使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例1同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表1-2為在本發明之範圍外。
‧第III~V步驟：
用與實施例1同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表1-2所示，可知力學特性不充分。
(比較例4) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表1-2使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例1同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表1-2為在本發明之範圍外。
‧第III~V步驟：
用與實施例1同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表1-2所示，可知力學特性若干低。
(比較例5) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
調整作為(A)成分的(A-2)之水溶液，藉由浸漬法塗布在經表面處理的碳纖維上後，於210℃之溫度進行75秒的熱處理，而得到塗布有上漿劑的碳纖維。上漿劑的附著量係以相對於100質量份經表面處理的碳纖維而言成為0.30質量份之方式調整。接著，調配由20質量份作為(B1)成分的(B-2)、20質量份的(C)成分及10質量份的乳化劑所成之水分散乳化液。再者，作為(C)成分，使用2莫耳的雙酚A之2莫耳EO加成物與1.5莫耳的馬 來酸、0.5莫耳的癸二酸之縮合物(C-1)，使用聚氧乙烯(70莫耳)苯乙烯化(5莫耳)異丙苯基苯酚作為乳化劑。而且，(C)成分、乳化劑皆為芳香族化合物，亦成為相當於(B)成分。藉由浸漬法將此上漿劑塗布於已塗布有(A)成分的碳纖維上後，於210℃之溫度進行75秒的熱處理，而得到塗布有上漿劑的碳纖維。上漿劑的附著量係以相對於100質量份經表面處理的碳纖維而言成為0.30質量份之方式調整。進行上漿劑表面的X射線光電子分光法測定。對上漿劑表面，以15°的光電子脫出角度，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)係比0.90大，脫離本發明之範圍。
‧第III~V步驟：
用與實施例1同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表1-2所示，可知力學特性低。
(實施例15~20) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與實施例1、2、3、5、6、7同樣。
‧第III步驟：塗布有上漿劑的碳纖維之切割步驟
用美工刀將第II步驟所得之塗布有上漿劑的碳纖維切割成1/4吋。
‧第IV步驟：擠出步驟
使用日本製鋼所(股)TEX-30α型雙軸擠壓機(螺桿直徑30mm、L/D=32)，由主料斗來供給PC樹脂顆粒，接著由其下游的副料斗來供給經前步驟切割之塗布有上漿劑的碳纖維，在機筒溫度300℃、旋轉數150rpm下充分混煉，更且藉由下游的真空排氣口進行脫氣。供給係藉由重量進給器，以相對於92質量份的PC樹脂顆粒，塗布有上漿劑的碳纖維成為8質量份之方式調整。自模口(直徑5mm)吐出熔融樹脂，將所得之股條冷卻後，用刀具切斷而成為顆粒狀的成形材料。
‧第V步驟：射出成形步驟：
使用日本製鋼所(股)製J350EIII型射出成形機，在料筒溫度：320℃、模具溫度：70℃下，將由擠出步驟所得之顆粒狀的成形材料予以成形為特性評價用試驗片。所得之試驗片係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性 評價用試驗片。表2中彙總結果。結果，彎曲強度高，可知力學特性充分高。
(比較例6) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例1同樣。
‧第III~V步驟：
用與實施例15同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表2所示，可知力學特性不充分。
(比較例7) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例2同樣。
‧第III~V步驟：
用與實施例15同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表2所示，可知力學特性若干低。
(實施例21~26) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與實施例1、2、3、5、6、7同樣。
‧第III步驟：塗布有上漿劑的碳纖維之切割步驟
用美工刀將第II步驟所得之塗布有上漿劑的碳纖維切割成1/4吋。
‧第IV步驟：擠出步驟
使用日本製鋼所(股)TEX-30α型雙軸擠壓機(螺桿直徑30mm、L/D=32)，由主料斗來供給PP樹脂顆粒，接著由其下游的副料斗來供給經前步驟切割之塗布有上漿劑的碳纖維，在機筒溫度230℃、旋轉數150rpm下充分混煉，更且藉由下游的真空排氣口進行脫氣。供給係藉由重量進給器，以相對於80質量份的PP樹脂顆粒，塗布有上漿劑的碳纖維成為20質量份之方式調整。自模口(直徑5mm)吐出熔融樹脂，將所得之股條冷卻後，用刀具切斷而成為顆粒狀的成形材料。
‧第V步驟：射出成形步驟：
使用日本製鋼所(股)製J350EIII型射出成形機，在料筒溫度：240℃、模具溫度：60℃下，將由擠出步驟所得之顆粒狀的成形材料予以成形為特性評價用試驗片。所得之試驗片係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性 評價用試驗片。表3中彙總結果。結果，彎曲強度高，可知力學特性充分高。
(比較例8) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例1同樣。
‧第III~V步驟：
用與實施例21同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表3中彙總結果。結果，彎曲強度係如表3所示，可知力學特性不充分。
(比較例9) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例2同樣。
‧第III~V步驟：
用與實施例21同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表3所示，可知力學特性若干低。
(實施例27~32) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與實施例1、2、3、5、6、7同樣。
‧第III步驟：塗布有上漿劑的碳纖維之切割步驟
用美工刀將第II步驟所得之塗布有上漿劑的碳纖維切割成1/4吋。
‧第IV步驟：擠出步驟
使用日本製鋼所(股)TEX-30α型雙軸擠壓機(螺桿直徑30mm、L/D=32)，由主料斗來供給PA66樹脂(PA)顆粒，接著由其下游的副料斗來供給經前步驟切割之塗布有上漿劑的碳纖維，在機筒溫度280℃、旋轉數150rpm下充分混煉，更且藉由下游的真空排氣口進行脫氣。供給係藉由重量進給器，以相對於70質量份的PA66樹脂顆粒，塗布有上漿劑的碳纖維成為30質量份之方式調整。自模口(直徑5mm)吐出熔融樹脂，將所得之股條冷卻後，用刀具切斷而成為顆粒狀的成形材料。
‧第V步驟：射出成形步驟：
使用日本製鋼所(股)製J350EIII型射出成形機，在料筒溫度：300℃、模具溫度：70℃下，將由擠出步驟所得之顆粒狀的成形材料予以成形為特性評價用試驗片。所得之試驗片係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性 評價用試驗片。如表4中彙總結果，彎曲強度高，可知力學特性充分高。又，由於PA吸水性高，實施在水中的彎曲強度測定。結果，可知強度降低皆小。
(比較例10) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例1同樣。
‧第III~V步驟：
用與實施例27同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表4所示，可知力學特性不充分。又，在水中的彎曲強度之降低小。
(比較例11) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例2同樣。
‧第III~V步驟：
用與實施例27同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表4所示，可知力學特性充分，但是在水中的彎曲強度之降低大。
(實施例33~38) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與實施例1、2、3、5、6、7同樣。
‧第III步驟：擠出步驟
使用日本製鋼所(股)TEX-30α型雙軸擠壓機(螺桿直徑30mm、L/D=32)，由主料斗以8kg/小時來供給ABS樹脂顆粒，接著由其下游的副料斗來供給經前步驟切割之塗布有上漿劑的碳纖維，在機筒溫度230℃、旋轉數150rpm下充分混煉，更且藉由下游的真空排氣口進行脫氣。供給係藉由重量進給器，以相對於80質量份的ABS樹脂顆粒，塗布有上漿劑的碳纖維成為20質量份之方式調整。自模口(直徑5mm)吐出熔融樹脂，將所得之股條冷卻後，用刀具切斷而成為顆粒狀的成形材料。
‧第IV步驟：射出成形步驟：
使用日本製鋼所(股)製J350EIII型射出成形機，在料筒溫度：230℃、模具溫度：60℃下，將由擠出步驟所得之顆粒狀的成形材料予以成形為特性評價用試驗片。所得之試驗片係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。如表5所示，彎曲強度高，可知力學特性充分高。
(比較例12) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例1同樣。
‧第III~IV步驟：
用與實施例33同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表5所示，可知力學特性若干低。
(比較例13) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例2同樣。
‧第III~IV步驟：
用與實施例33同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表5所示，可知力學特性若干低。
(實施例39)
使2g實施例1所得之上漿劑塗布碳纖維浸漬於50ml的丙酮中，實施3次的超音波洗淨30分鐘。接著，浸漬於50ml的甲醇中，進行1次的超音波洗淨30分鐘，乾燥。測定洗淨後殘留的上漿劑附著量，結果如表6。
接著，求得洗淨前的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面及經由洗淨所得的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的藉由400eV的X射線光電子分光法之(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，算出(I)洗淨前的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的(a)/(b)、(II)洗淨後的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的(a)/(b)。(I)及(II)/(I)係如表6中所示。
(實施例40~41)
與實施例39同樣地，使用實施例2、實施例3所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表6中顯示結果。
(比較例14)
與實施例39同樣地，使用比較例1所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a) 歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表6中顯示結果，(II/I)係大，可知在上漿劑中得不到傾斜構造。
(比較例15)
與實施例39同樣地，使用比較例2所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表6中顯示結果，(II/I)係大，可知在上漿劑中得不到傾斜構造。
(比較例16)
與實施例39同樣地，使用比較例5所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表6中顯示結果，可知(II/I)係小。
於實施形態2之實施例及比較例中，使用與實施形態1同樣之上漿劑(A)成分及(B1)成分，熱塑性樹脂係使用下述記載者。
‧熱塑性樹脂 聚芳硫樹脂：
聚苯硫(PPS)樹脂顆粒‧‧‧「Torelina(註冊商標)」M2888(東麗(股)製)
聚醯胺樹脂：
聚醯胺66(PA)樹脂顆粒‧‧‧「Amilian(註冊商標)」CM3001(東麗(股)製)
聚碳酸酯樹脂：
聚碳酸酯(PC)樹脂顆粒‧‧‧「Lexan(註冊商標)」141R(SABIC)
聚烯烴系樹脂：
聚丙烯(PP)樹脂顆粒‧‧‧未改性PP樹脂顆粒與酸改性PP樹脂顆粒之混合物(未改性PP樹脂顆粒：「Prime Polypro(註冊商標)」J830HV((股)PRIME POLYMER製)50質量份，酸改性PP樹脂顆粒：「Admer(註冊商標)」QE800(三井化學(股)製)50質量份)
(實施例42)
本實施例係由以下的第I~IV步驟所構成。
‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施形態1之實施例1同樣地得到碳纖維A。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
調配由20質量份作為(B1)成分的(B-2)、20質量份的(C)成分及10質量份的乳化劑所成之水分散乳化液後，混合50質量份作為(A)成分的(A-1)以調配上漿液。 再者，作為(C)成分，使用2莫耳的雙酚A之2莫耳EO加成物與1.5莫耳的馬來酸、0.5莫耳的癸二酸之縮合物(C-1)，使用聚氧乙烯(70莫耳)苯乙烯化(5莫耳)異丙苯基苯酚作為乳化劑。而且，(C)成分、乳化劑皆為芳香族化合物，亦成為相當於(B)成分。上漿液中之已去除溶液的上漿劑之環氧當量係如表7-1。藉由浸漬法將此上漿劑塗布於經表面處理的碳纖維後，於210℃之溫度進行75秒的熱處理，而得到塗布有上漿劑的碳纖維。上漿劑的附著量係以相對於塗布有上漿劑的而言成為0.6質量%之方式調整。接著，在表7-1中彙總碳纖維上所塗布的上漿劑之環氧當量、上漿劑塗布碳纖維的水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定、所溶出的脂肪族環氧化合物測定之結果。結果，可確認上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組皆如期待。
‧第III步驟：製造帶狀的預浸漬物之步驟
於單軸擠壓機之前端部分，安裝能使連續的上漿劑塗布碳纖維通過之加工成波狀的直角模頭(crosshead die)。其次，一邊以5m/分鐘之速度將連續的上漿劑塗布碳纖維通過直角模頭牽引，一邊自擠壓機以熔融狀態將PPS樹脂顆粒供給至直角模頭，而使PPS樹脂含浸於連續的上漿劑塗布碳纖維，於冷卻後，捲取而作成帶狀的預浸漬物。再者，擠壓機係在機筒溫度320 ℃、旋轉數150rpm下充分混煉，更且藉由下游的真空排氣口進行脫氣。PPS樹脂顆粒之供給係以相對於66質量份的上漿劑塗布碳纖維，PPS樹脂成為34質量份之方式調整。
‧第IV步驟：積層預浸漬物，加壓成形之步驟
將前步驟所得之帶狀預浸漬物在30cm×30cm之模具中單向拉齊，藉由加熱型加壓成型機，在330℃×10分鐘之條件下加壓成型，而得到30cm×30cm×3mm的平板狀之成形品。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表7-1中彙總結果。結果，彎曲強度為76MPa，可知力學特性充分高。
(實施例43~51) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表7-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例42同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑之環氧當量、上漿劑塗布碳纖維之水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表7-1中顯示結果。
‧第III~IV步驟：
用與實施例42同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表7-1中彙總結果。結果，彎曲強度為73~79MPa，可知力學特性充分高。
(實施例52) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表7-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例42同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量為1.0質量份。
‧第III~IV步驟：
用與實施例42同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表7-1中彙總結果。結果，彎曲強度為76MPa，可知力學特性充分高。
(實施例53) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施形態1之實施例12同樣地得到碳纖維B。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表7-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例42同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑之環氧當量、上漿劑塗布碳纖維之水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表7-1中顯示結果。
‧第III~IV步驟：
用與實施例42同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表7-1中彙總結果。結果，可知彎曲強度無問題。
(實施例54) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施形態1之實施例13同樣地得到碳纖維C。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表7-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例42同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑之環氧當量、上漿劑塗布碳纖維之水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表7-1中顯示結果。
‧第III~IV步驟：
用與實施例42同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表7-1中彙總結果。結果，可知彎曲強度無問題。
(實施例55) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表7-1使用(A)成分、(B1)成分，使(A)、(B1)成為二甲基甲醯胺溶液而塗布以外，用與實施例1同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。進行上漿劑之環氧當量、上漿劑塗布碳纖維之水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表7-1中顯示結果。
‧第III~IV步驟：
用與實施例42同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表7-1中彙總結果。結果，可知彎曲強度高。
(比較例17) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(A)成分，如表7-2使用(B1)成分之種類、量、其它成分之量以外，用與實施例42同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表7-2為在本發明之範圍外。
‧第III~IV步驟：
用與實施例42同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表7-2所示，可知力學特性不充分。
(比較例18) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(B1)成分，如表7-2使用(A)成分之種類、量以外，用與實施例42同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表7-2為在本發明之範圍外。
‧第III~IV步驟：
用與實施例42同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表7-2所示，可知力學特性若干低。
(比較例19) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表7-2使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例42同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表7-2為在本發明之範圍外。
‧第III~IV步驟：
用與實施例42同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表7-2所示，可知力學特性不充分。
(比較例20) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表7-2使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例42同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表7-2為在本發明之範圍外。
‧第III~IV步驟：
用與實施例42同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表7-2所示，可知力學特性若干低。
(比較例21) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
調整作為(A)成分的(A-2)之水溶液，藉由浸漬法塗布在經表面處理的碳纖維後，於210℃之溫度進行75秒的熱處理，而得到塗布有上漿劑的碳纖維。上漿劑的附著量係以相對於最終所得之上漿劑塗布碳纖維而言成為0.30質量份之方式調整。接著，調配由20質量份作為(B1)成分的(B-2)、20質量份的(C)成分及10質量份的乳化劑所成之水分散乳化液。再者，作為(C)成分，使用2莫耳的雙酚A之2莫耳EO加成物與1.5莫耳的馬來酸、0.5 莫耳的癸二酸之縮合物(C-1)，使用聚氧乙烯(70莫耳)苯乙烯化(5莫耳)異丙苯基苯酚作為乳化劑。而且，(C)成分、乳化劑皆為芳香族化合物，亦成為相當於(B)成分。 藉由浸漬法將此上漿劑塗布於已塗布有(A)成分的碳纖維上後，於210℃之溫度進行75秒的熱處理，而得到塗布有上漿劑的碳纖維。上漿劑的附著量係以相對於最終所得之上漿劑塗布碳纖維而言成為0.30質量份之方式調整。進行上漿劑表面的X射線光電子分光法測定。對上漿劑表面，以15°的光電子脫出角度，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)係比0.90大，脫離本發明之範圍。
‧第III~IV步驟：
用與實施例42同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表7-2所示，可知力學特性低。
(實施例56~61) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與實施例42、43、44、46、47、48同樣。
‧第III步驟：製造帶狀的預浸漬物之步驟
於單軸擠壓機之前端部分，安裝能使連續的上漿劑塗布碳纖維通過之加工成波狀的直角模頭。其次，一邊以5m/分鐘之速度將連續的上漿劑塗布碳纖維通過直角模頭牽引，一邊自擠壓機以熔融狀態將PC樹脂顆粒供給至直角模頭，而使PC樹脂含浸連續的上漿劑塗布碳纖維，加熱熔融含浸物，於冷卻後，捲取而作成帶狀的預浸漬物。再者，擠壓機係在機筒溫度300℃、旋轉數150rpm下充分混煉，更且藉由下游的真空排氣口進行脫氣。PC樹脂顆粒之供給係以相對於69質量份的上漿劑塗布碳纖維，PC樹脂成為31質量份之方式調整。
‧第IV步驟：積層預浸漬物，加壓成形之步驟
將前步驟所得之帶狀預浸漬物在30cm×30cm之模具中單向拉齊，藉由加熱型加壓成型機，在320℃×10分鐘之條件下加壓成型，而得到30cm×30cm×3mm的平板狀之成形品。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表8中彙總結果。結果，彎曲強度為51~58MPa，可知力學特性充分高。
(比較例22) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例17同樣。
‧第III~IV步驟：
用與實施例56同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表8所示，可知力學特性不充分。
(比較例23) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例18同樣。
‧第III~IV步驟：
用與實施例56同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表8所示，可知力學特性若干低。
(實施例62~67) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與實施例42、43、44、46、47、48同樣。
‧第III步驟：製造帶狀的預浸漬物之步驟
於單軸擠壓機之前端部分，安裝能使連續的上漿劑塗布碳纖維通過之加工成波狀的直角模頭。其次，一邊以5m/分鐘之速度將連續的上漿劑塗布碳纖維通過直角模頭牽引，一邊自擠壓機以熔融狀態將PP樹脂顆粒供給至直角模頭，而使PP樹脂含浸連續的上漿劑塗布碳纖維，加熱熔融含浸物，於冷卻後，捲取而作成帶狀的預浸漬物。再者，擠壓機係在機筒溫度240℃、旋轉數150rpm下充分混煉，更且藉由下游的真空排氣口進行脫氣。PP樹脂顆粒之供給係以相對於上漿劑塗布碳纖維為75質量份而言，PP樹脂成為25質量份之方式調整。
‧第IV步驟：積層預浸漬物，加壓成形之步驟
將前步驟所得之帶狀預浸漬物在30cm×30cm之模具中單向拉齊，藉由加熱型加壓成型機，在240℃×10分鐘之條件下加壓成型，而得到30cm×30cm×3mm的平板狀之成形品。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表9中彙總結果。結果，彎曲強度為30~34MPa，可知力學特性充分高。
(比較例24) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例17同樣。
‧第III~IV步驟：
用與實施例62同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表9所示，可知力學特性不充分。
(比較例25) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例18同樣。
‧第III~IV步驟：
用與實施例62同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表9所示，可知力學特性若干低。
(實施例68~73) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與實施例42、43、44、46、47、48同樣。
‧第III步驟：製造帶狀的預浸漬物之步驟
於單軸擠壓機之前端部分，安裝能使連續的上漿劑塗布碳纖維通過之加工成波狀的直角模頭。其次，一邊以5m/分鐘之速度將連續的上漿劑塗布碳纖維通過直角模頭牽引，一邊自擠壓機以熔融狀態將PA6樹脂顆粒供給至直角模頭，而使PA6樹脂含浸連續的上漿劑塗布碳纖維，加熱熔融含浸物，於冷卻後，捲取而作成帶狀的預浸漬物。再者，擠壓機係在機筒溫度300℃、旋轉數150rpm下充分混煉，更且藉由下游的真空排氣口進行脫氣。PA6樹脂顆粒之供給係以相對於70質量份的上漿劑塗布碳纖維，PA6樹脂成為30質量份之方式調整。
‧第IV步驟：積層預浸漬物，加壓成形之步驟
將前步驟所得之帶狀預浸漬物在30cm×30cm之模具中單向拉齊，藉由加熱型加壓成型機，在300℃×10分鐘之條件下加壓成型，而得到30cm×30cm×3mm的平板狀之成形品。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表10中彙總結果。結果，彎曲強度為50~54MPa，可知力學特性充分高。又，可知水分吸收時之彎曲強度的降低率亦小。
(比較例26) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例17同樣。
‧第III~V步驟：
用與實施例68同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表10所示，可知力學特性不充分。又，可知水分吸收時之彎曲強度的降低率小。
(比較例27) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例1及42同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例18同樣。
‧第III~V步驟：
用與實施例68同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表10所示，可知力學特性充分，但水分吸收時之彎曲強度的降低率大。
(實施例74)
將2g實施例42所得之上漿劑塗布碳纖維浸漬於50ml的丙酮中，實施3次的超音波洗淨30分鐘。接著浸漬於50ml的甲醇中，進行1次的超音波洗淨30分鐘後，乾燥。測定洗淨後殘留的上漿劑附著量，結果如表11。
接著，求得洗淨前的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面及經由洗淨所得的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的藉由400eV的X射線光電子分光法之(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，算出(I)洗淨前的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的(a)/(b)、(II)洗淨後的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的(a)/(b)。(I)及(II)/(I)係如表11中所示。
(實施例75、76)
與實施例74同樣地，使用實施例43、實施例44所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表11中顯示結果。
(比較例28)
與實施例74同樣地，使用比較例17所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a) 歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表11中顯示結果，(II)/(I)係大，可知在上漿劑中得不到傾斜構造。
(比較例29)
與實施例74同樣地，使用比較例18所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表11中顯示結果，(II)/(I)係大，可知在上漿劑中得不到傾斜構造。
(比較例30)
與實施例74同樣地，使用比較例21所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表11中顯示結果，可知(II)/(I)係小。
(實施例77)
將10g實施例56所得之預浸漬物置入圓筒濾紙中，使用300ml的二氯甲烷來進行索格利特(Soxhlet)萃取而溶出熱塑性樹脂及上漿劑。然後，於80℃乾燥30分鐘而使溶劑乾燥。測定洗淨後殘留的碳纖維之上漿劑附著量，結果如表12。
求得經洗淨所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，算出(a)/(b)。(a)/(b)係如表12中所示。
(實施例78)
使用實施例58所得之預浸漬物，與實施例77同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表12中所示。
(實施例79)
將10g實施例68所得之預浸漬物置入燒杯中，用250ml的甲酸實施3次的超音波洗淨30分鐘，最後用250ml的甲醇實施1次的超音波洗淨30分鐘。然後，在80℃乾燥30分鐘而使溶劑乾燥。求出經洗淨所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射 線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表12中所示。
(實施例80)
使用實施例70所得之預浸漬物，與實施例79同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表12中所示。
(比較例31)
使用比較例22所得之預浸漬物，與實施例77同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表12中所示為大值。
(比較例32)
使用比較例23所得之預浸漬物，與實施例77同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於 CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表12中所示為小值。
(比較例33)
使用比較例26所得之預浸漬物，與實施例79同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表12中所示為大值。
(比較例34)
使用比較例27所得之預浸漬物，與實施例79同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表12中所示為小值。
於實施形態3之實施例及比較例中，使用與實施形態1同樣之上漿劑(A)成分及(B1)成分，基質樹脂係使用下述記載者。
‧基質樹脂
聚芳硫(PPS)樹脂薄膜：將「Torelina(註冊商標)」M2888(東麗(股)製)加工成薄膜狀(單位面積重量100g/m2 )
聚醯胺6(PA6)樹脂薄膜：將「Amilian(註冊商標)」CM1001(東麗(股)製)加工成薄膜狀(單位面積重量100g/m2 )
乙烯酯樹脂(VE)樹脂薄膜：將混合有100質量份的乙烯酯樹脂(DOW‧CHEMICAL(股)製Derakane 790)、1質量份的第三丁基過氧苯甲酸酯(日本油脂(股)製Perbutyl Z)、2質量份的硬脂酸鋅(堺化學工業(股)製SZ-2000)、4質量份的氧化鎂(協和化學工業(股)製MgO#40)之樹脂糊塗布於聚丙烯製之脫模薄膜上(單位面積重量400g/m2 )
聚丙烯(PP)樹脂薄膜(聚烯烴系樹脂)：混合未改性PP樹脂顆粒與酸改性PP樹脂顆粒，加工成薄膜狀(單位面積重量100g/m2 ，50質量份的未改性PP樹脂顆粒：「Prime Polypro(註冊商標)」J830HV((股)PRIME POLYMER製))、50質量份的酸改性PP樹脂顆粒：「Admer(註冊商標)」QE800(三井化學(股)製))
(實施例81)
本實施例係由以下的第I~IV步驟所構成。
‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施形態1之實施例1同樣地得到碳纖維A。然後，用美工刀將所得之碳纖維A切割成6mm。
‧第II步驟：製造抄紙網之步驟
於直徑500mm之圓筒形容器中，加入由水與界面活性劑(Nacalai Tesque(股)製聚氧乙烯月桂基醚(商品名))所構成之濃度0.1質量%的分散液，以纖維之質量含有率成為0.02%之方式將經前步驟切割之碳纖維投入其中。於5分鐘攪拌後，進行脫水處理而得到抄紙網(形態A)。此時的單位面積重量為67g/m2 。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
調配由20質量份作為(B1)成分的(B-2)、20質量份的(C)成分及10質量份的乳化劑所成之水分散乳化液後，混合50質量份作為(A)成分的(A-1)以調配上漿液。再者，作為(C)成分，使用2莫耳的雙酚A之2莫耳EO加成物與1.5莫耳的馬來酸、0.5莫耳的癸二酸之縮合物(C-1)，使用聚氧乙烯(70莫耳)苯乙烯化(5莫耳)異丙苯基苯酚作為乳化劑。而且，(C)成分、乳化劑皆為芳香族化合物，亦成為相當於(B)成分。上漿液中之已去除溶液的上漿劑之環氧當量係如表13-1。其次，自前步驟所得的抄紙網之上，散布上漿液。然後，抽吸剩餘部分的上漿液後，以210℃×180秒進行熱處理。相對於100質量份的碳纖維，上漿劑之附著量為0.6質量份。接著，測定上漿劑塗布碳纖維的環氧當量、上漿劑塗布碳纖維之水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。可知上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表13-1中顯示結果。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
於前步驟所得之抄紙網，自上下方向來夾住PPS樹脂薄膜(樹脂單位面積重量100g/m2 )，用熱壓裝置在330℃、3.5MPa下加熱加壓後，於60℃、3.5MPa下冷卻加壓，而得到抄紙網與PPS樹脂所複合化之成形材料。再者，以成形品之厚度成為3mm之方式進行積層、加熱加壓、冷卻加壓。所得之成形品的碳纖維含有率為25質量%。成形品係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表13-1中彙總結果。結果，彎曲強度為446MPa，可知力學特性充分高。
(實施例82~90) ‧第I~II步驟：
與實施例81同樣。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
除了於實施例81之第III的步驟中，如表13-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例81同樣之方法得到給有上漿劑的抄紙網。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
用與實施例81同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表13-1中彙總結果。結果，彎曲強度為437~448MPa，可知力學特性充分高。
(實施例91) ‧第I~II步驟：
與實施例81同樣。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
除了於實施例81之第III的步驟中，如表13-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例81同樣之方法得到給有上漿劑的抄紙網。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆1.0質量份。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
用與實施例81同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表13-1中彙總結果。結果，彎曲強度為446MPa，可知力學特性充分高。
(實施例92) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施形態1之實施例12同樣地得到碳纖維B。然後，用美工刀將所得之碳纖維B切割成6mm。
‧第II步驟：製造抄紙網之步驟
與實施例81同樣。
‧第III~IV步驟：
用與實施例81同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表13-1中彙總結果。結果，可知彎曲強度無問題。
(實施例93) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施形態1之實施例13同樣地得到碳纖維C。然後，用美工刀將所得之碳纖維C切割成6mm。
‧第II步驟：製造抄紙網之步驟
與實施例81同樣。
‧第III~IV步驟：
用與實施例81同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表13-1中彙總結果。結果，可知彎曲強度無問題。
(實施例94) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例81同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表13-1使用(A)成分、(B1)成分，使用二甲基甲醯胺將(A)、(B1)成為溶液以外，用與實施例1同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑之環氧當量、上漿劑塗布碳纖維的水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表13-1中顯示結果。
‧第III~IV步驟：
用與實施例81同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表13-1中彙總結果。結果，可知彎曲強度高。
(比較例35) ‧第I~II步驟：
與實施例81同樣。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
除了不使用(A)成分，如表13-2使用(B1)成分之種類、量、其它成分之量以外，用與實施例81同樣之方法得到給有上漿劑的抄紙網。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表13-2為在本發明之範圍外。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
用與實施例81同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表13-2中彙總結果。結果，彎曲強度為415MPa，可知力學特性不充分。
(比較例36) ‧第I~II步驟：
與實施例81同樣。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
除了不使用(B1)成分，如表13-2使用(A)成分之種類、量以外，用與實施例81同樣之方法得到給有上漿劑的抄紙網。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表13-2為在本發明之範圍外。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
用與實施例81同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表13-2所示，可知力學特性若干低。
(比較例37、38) ‧第I~II步驟：
與實施例81同樣。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
除了如表13-2使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C-1)、其它成分之量以外，用與實施例81同樣之方法得到給有上漿劑的抄紙網。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表13-2為在本發明之範圍外。
‧第III~IV步驟：
用與實施例81同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表13-2所示，可知力學特性不充分。
(比較例39) ‧第I~II步驟：
與實施例81同樣。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
調整作為(A)成分的(A-2)之水溶液，藉由浸漬法散布於抄紙網，抽吸剩餘部分後，在210℃之溫度進行75 秒熱處理，而得到給有上漿劑的抄紙網。上漿劑之附著量係以相對於最終所得之上漿劑塗布碳纖維(上漿劑塗布抄紙網)而言成為0.30質量%之方式調整。接著，調配由20質量份作為(B1)成分的(B-2)、20質量份的(C)成分及10質量份的乳化劑所成之水分散乳化液。再者，作為(C)成分，使用2莫耳的雙酚A之2莫耳EO加成物與1.5莫耳的馬來酸、0.5莫耳的癸二酸之縮合物(C-1)，使用聚氧乙烯(70莫耳)苯乙烯化(5莫耳)異丙苯基苯酚作為乳化劑。而且，(C)成分、乳化劑皆為芳香族化合物，亦成為相當於(B)成分。藉由浸漬法將此上漿劑散布於塗布有(A)成分的抄紙網上，抽吸剩餘部分後，在210℃之溫度進行75秒熱處理，而得到塗布有上漿劑的抄紙網。上漿劑之附著量係以相對於最終所得之上漿劑塗布碳纖維(上漿劑塗布抄紙網)而言成為0.30質量%之方式調整。 測定上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。對上漿劑表面，以15°的光電子脫出角度，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)係比0.90大，脫離本發明之範圍。
‧第III~IV步驟：
用與實施例81同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表13-2所示，可知力學特性低。
(實施例95) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例81同樣。
‧第II步驟：製造抄紙網之步驟
於直徑500mm之圓筒形容器中，加入由水與界面活性劑(Nacalai Tesque(股)製聚氧乙烯月桂基醚(商品名))所構成之濃度0.1質量%的分散液，以纖維之質量含有率成為0.02%之方式將經前步驟切割之碳纖維投入其中。於5分鐘攪拌後，進行脫水處理而得到抄紙網。此時之單位面積重量為103g/m2 。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
與實施例81同樣。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
於前步驟所得之抄紙網，自上下方向來夾住PP樹脂薄膜(樹脂單位面積重量100g/m2 )，用熱壓裝置在240℃、3.5MPa下加熱加壓後，於60℃、3.5MPa下冷卻加壓，而得到抄紙網與PP樹脂所複合化之成形材料。再者，以成形品之厚度成為3mm之方式進行積層、加熱加壓、冷卻加壓。所得之成形品的碳纖維含有率為34質量%。成形品係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表14中彙總結果。結果，彎曲強度為314MPa，可知力學特性充分高。
(實施例96~100) ‧第I~II步驟：
與實施例81同樣。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
除了如表14使用(A)、(B1)成分之種類以外，用與實施例95同樣之方法得到給有上漿劑的抄紙網。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
用與實施例95同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表14中彙總結果。結果，彎曲強度為306~318MPa，可知力學特性充分高。
(比較例40) ‧第I~II步驟：
與實施例81同樣。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
與比較例35同樣。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
用與實施例95同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表14所示，可知力學特性不充分。
(比較例41) ‧第I~II步驟：
與實施例81同樣。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
與比較例36同樣。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
用與實施例95同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表14所示，可知力學特性若干低。
(實施例101) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例81同樣。
‧第II步驟：製造抄紙網之步驟
於直徑500mm之圓筒形容器中，加入由水與界面活性劑(Nacalai Tesque(股)製聚氧乙烯月桂基醚(商品名))所構成之濃度0.1質量%的分散液，於其中以纖維之質量含有率成為0.02質量%之方式投入經前步驟所切割之碳纖維。攪拌5分鐘後，進行脫水處理而得到抄紙網(形態A)。此時的單位面積重量為82g/m2 。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
與實施例81同樣。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
於前步驟所得之抄紙網，自上下方向來夾住PA6樹脂薄膜(樹脂單位面積重量100g/m2 )，用熱壓裝置在300℃、3.5MPa下加熱加壓後，於60℃、3.5MPa下冷卻加壓，而得到抄紙網與PA6樹脂所複合化之成形材料。再者，以成形品之厚度成為3mm之方式進行積層、加熱加壓、冷卻加壓。所得之成形品的碳纖維含有率為29質量%。成形品係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表15中彙總結果。結果，彎曲強度為440MPa，可知力學特性充分高。又，可知水分吸收時的彎曲強度之降低率小。
(實施例102~106) ‧第I~II步驟：
與實施例81同樣。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
除了如表15使用(A)、(B1)成分之種類以外，用與實施例101同樣之方法得到給有上漿劑的抄紙網。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
用與實施例101同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表15中彙總結果。結果，彎曲強度為443~446MPa，可知力學特性充分高。又，可知水分吸收時的彎曲強度之降低率小。
(比較例42) ‧第I~II步驟：
與實施例81同樣。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
與比較例35同樣。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
用與實施例101同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，可知雖然水分吸收時之彎曲強度的降低率小，但彎曲強度不充分。
(比較例43) ‧第I~II步驟：
與實施例81同樣。
‧第III步驟：對抄紙網給予上漿劑之步驟
與比較例36同樣。
‧第IV步驟：抄紙網與熱塑性樹脂之複合化步驟
用與實施例101同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，可知雖然彎曲強度高，但水分吸收時之彎曲強度的降低率大。
(實施例107) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施形態1之實施例1同樣地得到碳纖維A。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
調配由20質量份作為(B1)成分的(B-2)、20質量份作為(C)成分的(C-1)及10質量份作為乳化劑的聚氧乙烯(70莫耳)苯乙烯化(5莫耳)異丙苯基苯酚所成之水分散乳化液後，混合50質量份作為(A)成分的(A-1)以調配上漿液。上漿液中之已去除溶液的上漿劑之環氧當量係如表16。藉由浸漬法將此上漿劑塗布於經表面處理的碳纖維後，於210℃之溫度進行75秒的熱處理，而得到塗布有上漿劑的碳纖維。上漿劑的附著量係以相對於塗布有上漿劑的而言成為0.6質量%之方式調整。接著，於表16中彙總碳纖維上所塗布的上漿劑之環氧當量、上漿劑塗布碳纖維的水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定、所溶出的脂肪族環氧化合物測定之結果。結果，可確認上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。
‧第III步驟：上漿劑塗布碳纖維之切割步驟
用美工刀將第II步驟所得之上漿劑塗布碳纖維切割成6mm。
‧第IV步驟：與熱塑性樹脂之複合化步驟
於PPS樹脂薄膜上任意地放置經前步驟所切割的上漿劑塗布碳纖維(單位面積重量86g/m2 )，自其上方來夾 住另一片的PPS樹脂薄膜，於熱壓裝置中，在330℃、5.0MPa下加熱加壓後，於60℃、5.0MPa下冷卻加壓，而得到經切割的上漿劑塗布碳纖維與PPS樹脂所複合化之片狀成形材料(形態B)。再者，以成形品之厚度成為3mm之方式進行積層、加熱加壓、冷卻加壓。所得之成形品的碳纖維含有率為30質量%。成形品係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表16中彙總結果。結果，彎曲強度為276MPa，可知力學特性充分高。
(實施例108~112) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例107同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了於實施例107之第II步驟中，如表16使用(A)、(B1)成分之種類，用與實施例107同樣之方法得到塗布有上漿劑的上漿劑塗布碳纖維。相對於100質量份的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。
‧第III步驟：上漿劑塗布碳纖維之切割步驟
與實施例107同樣。
‧第IV步驟：與熱塑性樹脂之複合化步驟
用與實施例107同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表16中彙總結果。結果，彎曲強度為269~283MPa，可知力學特性充分高。
(比較例44) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施形態1之實施例11同樣地得到碳纖維A。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(A)成分，如表16使用(B1)成分之種類、量、其它成分之量以外，用與實施例107同樣之方法得到上漿劑塗布碳纖維。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表16為在本發明之範圍外。
‧第III~IV步驟：
用與實施例107同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表16所示，可知力學特性不充分。
(比較例45) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例107同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(B1)成分，如表16使用(A)成分之種類、量以外，用與實施例107同樣之方法得到上漿劑塗布碳纖維。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表16為在本發明之範圍外。
‧第III~IV步驟：
用與實施例107同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表16所示，可知力學特性若干低。
(實施例113) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例107同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與實施例107同樣。
‧第III步驟：上漿劑塗布碳纖維之切割步驟
用美工刀將第II步驟所得之上漿劑塗布碳纖維切割成6mm。
‧第IV步驟：與熱塑性樹脂之複合化步驟
使用100質量份的乙烯酯樹脂(VE，DOW‧CHEMICAL(股)製Derakane 790)作為基質樹脂，使用1質量份的第三丁基過氧苯甲酸酯(日本油脂(股)製Perbutyl Z)作為硬化劑，使用2質量份的硬脂酸鋅(堺化學工業(股)製SZ-2000)內部脫模劑，使用4質量份的氧化鎂(協和化學工業(股)製MgO # 40)作為增黏劑，將彼等充分地混合攪拌，而得到樹脂糊。使用刮刀，以每單位面積的重量成為400g/m2 之方式，將樹脂糊塗布於聚丙烯製之脫模薄膜上。自其上方，使經前步驟所切割的束狀之上漿劑塗布碳纖維均勻地落下而散布。再者，用以每單位面積的重量成為400g/m2 之方式塗布有樹脂糊的另一方之聚丙烯薄膜，使樹脂糊側成為內而夾住。碳纖維之相對於SMC片的含量為50質量%。藉由將所得之片在40℃靜置24小時，而使樹脂糊充分地增黏化，得到片狀的成形材料(形態B)。
以裝填率(自上方觀看模具時相對於模具面積而言片狀的成形材料之面積的比例)成為50%之方式，將前步驟所得之片狀的成形材料裝填於模具中，藉由加熱型加壓成型機，在588.4kPa之加壓下、150℃×5分鐘之條件下使硬化，而得到30cm×30cm×3mm的平板狀之成形品。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。所得之成形品的碳纖維含有率為50質量%。成形品係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表17中彙總結果。結果，彎曲強度為480MPa，可知力學特性充分高。
(實施114~118) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例107同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了於實施例113之第II步驟中，如表17所示地變更(A)成分與(B)成分以外，用與實施例113同樣之方法得到上漿劑塗布碳纖維。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。
‧第III、IV步驟：
用與實施例113同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表17中彙總結果。結果，彎曲強度為473~482MPa，可知力學特性充分高。
(比較例46) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例107同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例44同樣。
‧第III~IV步驟：
用與實施例113同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表17所示，可知力學特性不充分。
(比較例47) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例107同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例45同樣。
‧第III~IV步驟：
用與實施例113同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表17所示，可知力學特性若干低。
(實施例119)
將2g實施例81所得之上漿劑塗布碳纖維(塗布有上漿劑的抄紙網)浸漬於50ml的丙酮中，實施3次的超音波洗淨30分鐘。接著浸漬於50ml的甲醇中，進行1次的超音波洗淨30分鐘後，乾燥。測定洗淨後殘留的上漿劑附著量，結果如表18-1。
接著，求得洗淨前的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面及經由洗淨所得的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的藉由400eV的X射線光電子分光法之(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，算出(I)洗淨前的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的(a)/(b)、(II)洗淨後的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的(a)/(b)。(I)及(II)/(I)係如表18-1中所示。
(實施例120、121)
與實施例119同樣地，使用實施例82、實施例83所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表18-1中顯示結果。
(比較例48)
與實施例119同樣地，使用比較例35所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光 譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表18-1中顯示結果(II/I)係大，可知在上漿劑中得不到傾斜構造。
(比較例49)
與實施例119同樣地，使用比較例36所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表18-1中顯示結果，(II/I)係大，可知在上漿劑中得不到傾斜構造。
(比較例50)
與實施例119同樣地，使用比較例39所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表18-1中顯示結果，可知(II)/(I)小。
(實施例122)
將2g實施例107所得之上漿劑塗布碳纖維浸漬於50ml的丙酮中，實施3次的超音波洗淨30分鐘。接著浸漬於50ml的甲醇中，進行1次的超音波洗淨30分鐘後，乾燥。測定洗淨後殘留的上漿劑附著量，結果如表18-2。
接著，求得洗淨前的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面及經由洗淨所得的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的藉由400eV的X射線光電子分光法之(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，算出(I)洗淨前的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的(a)/(b)、(II)洗淨後的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的(a)/(b)。(I)及(II)/(I)係如表18-2中所示。
(實施例123、124)
與實施例122同樣地，使用實施例108、實施例109所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表18-2中顯示結果。
(比較例51)
與實施例122同樣地，使用比較例44所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光 譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表18-2中顯示結果，(II/I)係大，可知在上漿劑中得不到傾斜構造。
(比較例52)
與實施例122同樣地，使用比較例45所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表18-2中顯示結果，(II/I)係大，可知在上漿劑中得不到傾斜構造。
(實施例125)
將10g實施例101所得之成形材料置入燒杯中，用250ml的甲酸實施3次的超音波洗淨30分鐘，最後用250ml的甲醇實施1次的超音波洗淨30分鐘。然後，在80℃乾燥30分鐘而使溶劑乾燥。求出經洗淨所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表19中所示。
(實施例126)
使用實施例103所得之成形材料，與實施例125同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表19中所示。
(比較例53)
使用比較例42所得之成形材料，與實施例125同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表19中所示為大值。
(比較例54)
使用比較例43所得之成形材料，與實施例125同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表19中所示為小值。
於實施形態4之實施例及比較例中，使用與實施形態1同樣之上漿劑(A)成分及(B1)成分，熱塑性樹脂及含浸助劑(D)係使用下述記載者。
‧熱塑性樹脂
聚芳硫(PPS)樹脂顆粒：「Torelina(註冊商標)」A900(東麗(股)製)
聚醯胺6(PA6)樹脂顆粒：「Amilian(註冊商標)」CM1001(東麗(股)製)
聚丙烯(PP)樹脂顆粒(聚烯烴系樹脂)：未改性PP樹脂顆粒與酸改性PP樹脂顆粒之混合物，未改性PP樹脂顆粒：「Prime Polypro(註冊商標)」J830HV((股)PRIME POLYMER製)50質量份，酸改性PP樹脂顆粒：「Admer(註冊商標)」QE800(三井化學(股)製)50質量份
聚碳酸酯(PC)樹脂顆粒：「Lexan(註冊商標)」141R(SABIC)
‧含浸助劑(D)：D-1~D-4
D-1：下述參考例1所調整的聚苯硫預聚物
D-2：萜烯樹脂(由使用α-蒎烯、β-蒎烯作為主成分聚合之聚合物所構成的樹脂，Yasuhara Chemical(股)製YS Resin PX1250樹脂)
D-3：下述參考例2所調整的丙烯系樹脂之混合物
D-4：萜烯苯酚聚合物(單環式單萜烯苯酚與苯酚之加成物，Yasuhara Chemical(股)製YP902)
(參考例1) <聚苯硫預聚物之調製：D-1>
於附攪拌機的1000公升高壓釜中，加入118kg(1000莫耳)47.5%氫硫化鈉、42.3kg(1014莫耳)96%氫氧化鈉、163kg(1646莫耳)N-甲基-2-吡咯啶酮(以下亦簡稱NMP)、24.6kg(300莫耳)醋酸鈉及150kg離子交換水，邊在常壓下通氮氣邊費3小時徐徐加熱至240℃為止，經由精餾塔餾出211kg水及4kg NMP後，將反應容器冷卻至160℃。再者，於此脫液操作之間所加入硫成分每1莫耳，有0.02莫耳的硫化氫飛散到系外。
其次，添加147kg(1004莫耳)對二氯苯、129kg(1300莫耳)NMP，於氮氣下密封反應容器。一邊在240rpm攪拌，一邊以0.6℃/分鐘之速度升溫到270℃為止，在此溫度保持140分鐘。邊費15分鐘壓入18kg(1000莫耳)水邊以1.3℃/分鐘之速度冷卻至250℃為止。然後，以0.4℃/分鐘之速度冷卻至220℃為止後，急速冷卻至室溫附近為止，而得到漿體(E)。用376kg的NMP來稀釋此漿體(E)而得到漿體(F)。用篩(80mesh，孔徑0.175mm)來過濾分離14.3kg經加熱到80℃的漿體(F)，而得到10kg粗PPS樹脂與漿體(G)。將漿體(G)加入旋轉式蒸發器中，以氮氣置換後，於減壓下在100~160℃處理1.5小時後，用真空乾燥機在160℃處理1小時。所得之固形物中的NMP量為3質量%。
於此固形物中加入12kg(漿體(G)之1.2倍量)離子交換水後，在70℃攪拌30分鐘以再漿體化。用 孔徑10~16μm的玻璃過濾器來抽吸過濾此漿體。於所得之白色餅中加入12kg離子交換水，在70℃攪拌30分鐘而再漿體化，同樣地抽吸過濾後，在70℃真空乾燥5小時而得到100g聚苯硫寡聚物。重複上述操作直到聚苯硫預聚物達到指定量為止。
分離取得4g聚苯硫寡聚物，用120g氯仿進行3小時索格利特萃取。自所得之萃取液中餾去氯仿，於所得之固體中再度加入20g氯仿，於室溫下溶解而得到漿體狀的混合液。邊在250g甲醇中攪拌此邊徐徐滴下，用孔徑10~16μm的玻璃過濾器來抽吸過濾沈澱物，將所得之白色餅在70℃真空乾燥3小時而得到白色粉末。
此白色粉末的質量平均分子量為900。此白色粉末藉由紅外分光分析之吸收光譜，判斷白色粉末為聚苯硫(PAS)。又，使用差示掃描型熱量計，分析白色粉末之熱特性結果(升溫速度40℃/分鐘)，可知在約200~260℃顯示寬的吸熱，波峰溫度為215℃。
又，經由高速液體層析術所成分分割之成分的質譜分析，更且根據MALDI-TOF-MS測定之分子量資訊，可知此白色粉末係由重複單元數4~11之環式聚苯硫及重複單元數2~11之直鏈狀聚苯硫所構成的混合物，環式聚苯硫與直鏈狀聚苯硫之質量比為9：1。
(參考例2) <丙烯系樹脂之混合物PP的調整：D-3>
混合91質量份作為第1丙烯系樹脂(g)的丙烯-丁烯-乙烯共聚物(g-1)(由丙烯所導出之構成單位 (以下亦記載為「C3」)=66莫耳%，Mw=90,000)、9質量份作為第2丙烯系樹脂(h)之原料的馬來酸酐改性丙烯-乙烯共聚物(C3=98莫耳%，Mw=25,000，酸含量=0.81毫莫耳當量)、3質量份作為界面活性劑的油酸鉀。將此混合物經由雙軸螺桿擠壓機(池貝鐵工股份有限公司製PCM-30、L/D=40)之料斗以3000g/小時之速度供給，藉由設置在同擠壓機之排氣部的供給口，以90g/小時之比例連續地供給20%的氫氧化鉀水溶液，以210℃加熱溫度連續地擠出。將所擠出的樹脂混合物，藉由在同擠壓機口所置的附夾套之靜態混合器冷卻至110℃為止，再投入80℃的溫水中而得到乳化液。所得之乳化液為固體成分濃度：45%。
再者，馬來酸酐改性丙烯-乙烯共聚物(C3=98莫耳%、Mw=25,000、酸含量=0.81毫莫耳當量)係混合96質量份的丙烯-乙烯共聚物、4質量份的馬來酸酐及0.4質量份作為聚合引發劑的Perhexyl 25B(日本油脂(股)製)，在160℃的加熱溫度以2小時進行改性而得。
(實施例127)
本實施例係由以下的第I~IV步驟所構成。
‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施形態1之實施例1同樣地得到碳纖維A。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
調配由20質量份作為(B1)成分的(B-2)、20質量份的(C)成分及10質量份的乳化劑所成之水分散乳化液後，混合50質量份作為(A)成分的(A-1)以調配上漿液。 再者，作為(C)成分，使用2莫耳的雙酚A之2莫耳EO加成物與1.5莫耳的馬來酸、0.5莫耳的癸二酸之縮合物(C-1)，使用聚氧乙烯(70莫耳)苯乙烯化(5莫耳)異丙苯基苯酚作為乳化劑。而且，(C)成分、乳化劑皆為芳香族化合物，亦成為相當於(B)成分。上漿液中之已去除溶液的上漿劑之環氧當量係如表20-1。藉由浸漬法將此上漿劑塗布於經表面處理的碳纖維後，於210℃之溫度進行75秒的熱處理，而得到塗布有上漿劑的碳纖維。上漿劑的附著量，相對於塗布有上漿劑的碳纖維，調整為0.6質量%。接著，測定碳纖維上所塗布的上漿劑之環氧當量、上漿劑塗布碳纖維之水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定、所溶出的脂肪族環氧化合物之比例，表20-1中彙總結果。結果，可確認上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。
‧第III步驟：製造長纖維顆粒之步驟
於單軸擠壓機之前端部分，安裝能使連續的上漿劑塗布碳纖維通過之加工成波狀的直角模頭。其次，一邊以5m/分鐘之速度將連續的上漿劑塗布碳纖維通過直角模頭牽引，一邊自擠壓機以熔融狀態將PPS樹脂顆粒供給至直角模頭，而使PPS樹脂含浸於連續的上漿劑塗布碳纖維，於冷卻後，與拉拔方向呈直角地切斷成7mm，而得到碳纖維係在軸芯方向中大致平行地排列且碳纖維的長度與成形材料的長度實質相同之長纖維顆粒(形態A)。再者，擠壓機係於機筒溫度320℃、旋轉數150rpm下充分混煉，更且藉由下游的真空排氣口進行脫 氣。PPS樹脂顆粒之供給係以相對於上漿劑塗布碳纖維為20質量份而言，PPS樹脂成為80質量份之方式調整。
‧第IV步驟：射出成形步驟
使用日本製鋼所(股)製J350EIII型射出成形機，將前步驟所得之長纖維顆粒在料筒溫度：330℃、模具溫度：100℃下成形為特性評價用試驗片。所得之試驗片係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表20-1中彙總結果。結果，彎曲強度為284MPa，可知力學特性充分高。
(實施例128~136) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表20-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C)、其它成分之量以外，用與實施例127同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，測定上漿劑之環氧當量、上漿劑塗布碳纖維之水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表20-1中顯示結果。
‧第III~IV步驟：
用與實施例127同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表20-1中彙總結果。結果，彎曲強度為274~291MPa，可知力學特性充分高。
(實施例137) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表20-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C)、其它成分之量以外，用與實施例127同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。相對於100質量份的經表面處理之碳纖維，上漿劑之附著量為1.0質量份。
‧第III~IV步驟：
用與實施例127同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表20-1中彙總結果。結果，彎曲強度為283MPa，可知力學特性充分高。
(實施例138) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施形態1之實施例12同樣地得到碳纖維B。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表20-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C)、其它成分之量以外，用與實施例127同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑之環氧當量、上漿劑塗布碳纖維之水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表20-1中顯示結果。
‧第III~IV步驟：
用與實施例127同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表20-1中彙總結果。結果，可知彎曲強度無問題。
(實施例139) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施形態1之實施例13同樣地得到碳纖維C。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表20-1使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C)、其它成分之量以外，用與實施例127同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑之環氧當量、上漿劑塗布碳纖維之水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表20-1中顯示結果。
‧第III~IV步驟：
用與實施例127同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表20-1中彙總結果。結果，可知彎曲強度無問題。
(實施例140) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表20-1使用(A)成分、(B1)成分，使(A)、(B1)成為二甲基甲醯胺溶液而塗布以外，用與實施例127同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑之環氧當量、上漿劑塗布碳纖維之水分率、上漿劑表面之X射線光電子分光法測定。上漿劑之環氧當量、上漿劑表面之化學組成皆如期待。表20-1中顯示結果。
‧第III~IV步驟：
用與實施例127同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表20-1中彙總結果。結果，可知彎曲強度高。
(比較例55) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(A)成分，如表20-2使用(B1)成分之種類、量、(C)成分之量以外，用與實施例127同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表20-2為在本發明之範圍外。
‧第III~IV步驟：
用與實施例127同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表20-2所示，可知力學特性不充分。
(比較例56) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(B1)成分，如表20-2使用(A)成分之種類、量以外，用與實施例127同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表20-2為在本發明之範圍外。
‧第III~IV步驟：
用與實施例127同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表20-2所示，可知力學特性若干低。
(比較例57) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表20-2使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C)、其它成分之量以外，用與實施例127同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表20-2為在本發明之範圍外。
‧第III~IV步驟：
用與實施例127同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表20-2所示，可知力學特性不充分。
(比較例58) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了如表20-2使用(A)、(B1)成分之種類、量、(C)、其它成分之量以外，用與實施例127同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。接著，進行上漿劑表面之X射線光電子分光法測定，結果如表20-2為在本發明之範圍外。
‧第III~IV步驟：
用與實施例127同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表20-2所示，可知力學特性若干低。
(比較例59) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
調整作為(A)成分的(A-2)之水溶液，藉由浸漬法塗布在經表面處理的碳纖維後，於210℃之溫度進行75秒的熱處理，而得到塗布有上漿劑的碳纖維。上漿劑的附著量相對於塗布有上漿劑的最後所得碳纖維而言成為0.30質量份之方式調整。接著，調配由20質量份作為(B1)成分的(B-2)、20質量份的(C)成分及10質量份的乳化劑所成之水分散乳化液。再者，作為(C)成分，使用2莫耳的雙酚A之2莫耳EO加成物與1.5莫耳的馬來酸、0.5 莫耳的癸二酸之縮合物(C-1)，使用聚氧乙烯(70莫耳)苯乙烯化(5莫耳)異丙苯基苯酚作為乳化劑。而且，(C)成分、乳化劑皆為芳香族化合物，亦成為相當於(B)成分。藉由浸漬法將此上漿劑塗布於已塗布有(A)成分的碳纖維上後，於210℃之溫度進行75秒的熱處理，而得到塗布有上漿劑的碳纖維。上漿劑的附著量係相對於塗布有上漿劑的最後所得碳纖維而言成為0.30質量份之方式調整。進行上漿劑表面的X射線光電子分光法測定。對上漿劑表面，以15°的光電子脫出角度，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)係比0.90大，脫離本發明之範圍。
‧第III~IV步驟：
用與實施例127同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表20-2所示，可知力學特性低。
(實施例141) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與施例127同樣。
‧第III步驟：製造長纖維顆粒之步驟
於240℃的熔融浴中使參考例1所調整的含浸助劑(D-1)熔融，用齒輪泵供給至吻塗機。於經加熱至230℃的輥上，自吻塗機來塗布含浸助劑(D-1)，而形成被膜。邊使上漿劑塗布碳纖維接觸此輥上邊通過，而使上漿劑塗布碳纖維之每單位長度附著一定量之含浸助劑(D-1)。
將附著有含浸助劑(D-1)的上漿劑塗布碳纖維供給至經加熱到350℃的爐內，通過在軸承上自由地旋轉之在一直線上所上下交替地配置之10個輥(Φ50mm)之間，而且通過曲折狀地在爐內設置之10個輥桿(Φ200mm)，而一邊使含浸助劑(D-1)充分含浸於上漿劑塗布碳纖維，一邊使PAS轉化成高聚合度體。其次，將空氣噴吹於自爐內所拉出的碳纖維股條上以進行冷卻後，在圓筒絡筒機上捲取。再者，自所捲取的碳纖維股條，切割10條之10mm長度的股條，為了分離碳纖維與聚芳硫，使用索格利特萃取器，使用1-氯萘，在210℃進行6小時回流，將所萃取的聚芳硫供分子量之測定。所得之PPS的質量平均分子量(Mw)為26,800，數量平均分子量(Mn)為14,100，分散度(Mw/Mn)為1.90。接著，測定所萃取的聚芳硫之質量減少率△Wr，結果為0.09%。又，相對 於100質量份的碳纖維，含浸助劑(D-1)之附著量為20質量份。
接著，在360℃的單軸擠壓機中使PPS樹 脂熔融，擠出至在擠壓機之前端所安裝的直角模頭中，同時藉由將含浸有含浸助劑(D-1)的上漿劑塗布碳纖維亦連續地供給(速度：30m/分鐘)至上述直角模頭中，而使經熔融的PPS樹脂被覆於含浸有含浸助劑(D-1)的上漿劑塗布碳纖維。其次，於冷卻後，與拉拔方向呈直角地切斷成7mm，而得到碳纖維係在軸芯方向中大致平行地排列且碳纖維的長度與成形材料的長度實質相同之芯鞘構造的長纖維顆粒(形態B)。PPS樹脂顆粒之供給係以相對於上漿劑塗布碳纖維全體而言成為20質量%之方式調整。
‧第IV步驟：射出成形步驟
使用日本製鋼所(股)製J350EIII型射出成形機，將前步驟所得之長纖維顆粒在料筒溫度：330℃、模具溫度：100℃下成形為特性評價用試驗片。所得之試驗片係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表21中彙總結果。結果，彎曲強度為282MPa，可知力學特性充分高。
(實施例142~146) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了於實施例141之第II步驟中，如表21所示地變更(A)成分與(B1)成分以外，用與實施例141同樣之方法得到上漿劑塗布碳纖維。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。
‧第III、IV步驟：
用與實施例141同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表21中彙總結果。結果，彎曲強度為275~289MPa，可知力學特性充分高。
(比較例60) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(A)成分，如表21使用(B1)成分之種類、量、其它成分之量以外，用與實施例141同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。
‧第III~IV步驟：
用與實施例141同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表21所示，可知力學特性不充分。
(比較例61) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例56同樣。
‧第III~IV步驟：
用與實施例141同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表21所示，可知力學特性若干低。
(實施例147) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第III步驟：製造長纖維顆粒之步驟
於單軸擠壓機之前端部分，安裝能使連續的上漿劑塗布碳纖維通過之加工成波狀的直角模頭。其次，一邊以5m/分鐘之速度將連續的上漿劑塗布碳纖維通過直角模頭牽引，一邊自擠壓機以熔融狀態將PC樹脂顆粒供給至直角模頭，而使PC樹脂含浸於連續的上漿劑塗布碳纖維，於冷卻後，與拉拔方向呈直角地切斷成7mm，而得到碳纖維係在軸芯方向中大致平行地排列且碳纖維的長度與成形材料的長度實質相同之長纖維顆粒(形態A)。再者，擠壓機係於機筒溫度300℃、旋轉數150rpm下充分混煉，更且藉由下游的真空排氣口進行脫氣。PC樹脂顆粒之供給係以相對於上漿劑塗布碳纖維為20質量份而言，PC樹脂成為80質量份之方式調整。
‧第IV步驟：射出成形步驟
使用日本製鋼所(股)製J350EIII型射出成形機，將前步驟所得之長纖維顆粒在料筒溫度：320℃、模具溫度：70℃下成形為特性評價用試驗片。所得之試驗片係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表22中彙 總結果。結果，彎曲強度為206MPa，可知力學特性充分高。
(實施例148~152) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了於實施例147之第II步驟，如表22所示地變更(A)成分與(B1)成分以外，用與實施例147同樣之方法得到上漿劑塗布碳纖維。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。
‧第III、IV步驟：
用與實施例147同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表22中彙總結果。結果，彎曲強度為200~208MPa，可知力學特性充分高。
(比較例62) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(A)成分，如表22使用(B1)成分之種類、量、其它成分之量以外，用與實施例147同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。
‧第III~IV步驟：
用與實施例147同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得 之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表22所示，可知力學特性不充分。
(比較例63) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例56同樣。
‧第III~IV步驟：
用與實施例147同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表22所示，可知力學特性若干低。
(實施例153) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第III步驟：製造長纖維顆粒之步驟
於190℃的熔融浴中使含浸助劑(D-2)熔融，用齒輪泵供給至吻塗機。於經加熱至180℃的輥上，自吻塗機來塗布含浸助劑(D-2)，而形成被膜。邊使上漿劑塗布碳纖維接觸此輥上邊通過，而使上漿劑塗布碳纖維之每單位長度附著一定量之含浸助劑(D-2)。將附著有含浸助劑(D-2)的上漿劑塗布碳纖維供給至經加熱到180℃的爐內，通過在軸承上自由地旋轉之在一直線上所上下交替地配置之10個輥(Φ50mm)之間，而且通過曲折狀地在爐內設置之10個輥桿(Φ200mm)，而使含浸助劑(D-2)充分含浸於上漿劑塗布碳纖維。相對於100質量份的碳纖維，含浸助劑(D-2)之附著量為20質量份。
接著，在240℃的單軸擠壓機中使PP樹脂熔融，擠出至在擠壓機之前端所安裝的直角模頭中，同時藉由將含浸有含浸助劑(D-2)的上漿劑塗布碳纖維亦連續地供給(速度：30m/分鐘)至上述直角模頭中，而使經熔融的PP樹脂被覆於含浸有含浸助劑(D-2)的上漿劑塗布碳纖維。其次，於冷卻後，與拉拔方向呈直角地切斷成7mm，而得到碳纖維係在軸芯方向中大致平行地排列且碳纖維的長度與成形材料的長度實質相同之芯鞘構 造的長纖維顆粒(形態B)。PP樹脂顆粒之供給係以相對於上漿劑塗布碳纖維全體而言成為20質量份之方式調整。
‧第IV步驟：射出成形步驟
使用日本製鋼所(股)製J350EIII型射出成形機，將前步驟所得之長纖維顆粒在料筒溫度：240℃、模具溫度：60℃下成形為特性評價用試驗片。所得之試驗片係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表23中彙總結果。結果，彎曲強度為152MPa，可知力學特性充分高。
(實施例154~158) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了於實施例153之第II步驟中，如表23所示地變更(A)成分與(B1)成分以外，用與實施例153同樣之方法得到上漿劑塗布碳纖維。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。
‧第III、IV步驟
用與實施例153同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表23中彙總結果。結果，彎曲強度為145~157MPa，可知力學特性充分高。
(比較例64) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(A)成分，如表23使用(B1)成分之種類、量、其它成分之量以外，用與實施例153同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。
‧第III~IV步驟
用與實施例153同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表23所示，可知力學特性不充分。
(比較例65) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例56同樣。
‧第III~IV步驟
用與實施例153同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表23所示，可知力學特性若干低。
(實施例159) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第III步驟：製造長纖維顆粒之步驟
將含浸助劑(D-3)之乳化液調整至固體成分濃度27質量%，藉由輥含浸法使附著於上漿劑塗布碳纖維後，在210℃乾燥2分鐘而去除水分，得到上漿劑塗布碳纖維與第1及第2的丙烯系樹脂之複合體。相對於100質量份的碳纖維，含浸助劑(D-3)之附著量為20質量份。
接著，在300℃的單軸擠壓機中使PP樹脂熔融，擠出至在擠壓機之前端所安裝的直角模頭中，同時藉由將含浸有含浸助劑(D-3)的上漿劑塗布碳纖維亦連續地供給(速度：30m/分鐘)至上述直角模頭中，而使經熔融的PP樹脂被覆於含浸有含浸助劑(D-3)的上漿劑塗布碳纖維。其次，於冷卻後，與拉拔方向呈直角地切斷成7mm，而得到碳纖維係在軸芯方向中大致平行地排列且碳纖維的長度與成形材料的長度實質相同之芯鞘構造的長纖維顆粒(形態B)。PP樹脂顆粒之供給係以相對於上漿劑塗布碳纖維全體而言成為20質量份之方式調整。
‧第IV步驟：射出成形步驟
使用日本製鋼所(股)製J350EIII型射出成形機，將前步驟所得之長纖維顆粒在料筒溫度：240℃、模具溫 度：60℃下成形為特性評價用試驗片。所得之試驗片係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表24中彙總結果。結果，彎曲強度為152MPa，可知力學特性充分高。
(實施例160~164) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了於實施例159之第II步驟中，如表24所示地變更(A)成分與(B1)成分以外，用與實施例159同樣之方法得到上漿劑塗布碳纖維。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。
‧第III、IV步驟
用與實施例159同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表24中彙總結果。結果，彎曲強度為146~158MPa，可知力學特性充分高。
(比較例66) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(A)成分，如表24所示地變更(B1)成分之種類、量、其它成分之量以外，用與實施例159同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。
‧第III~IV步驟
用與實施例159同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表24所示，可知力學特性不充分。
(比較例67) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例56同樣。
‧第III~IV步驟
用與實施例159同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，彎曲強度係如表24所示，可知力學特性若干低。
(實施例165) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第III步驟：製造長纖維顆粒之步驟
於190℃的熔融浴中使含浸助劑(D-4)熔融，用齒輪泵供給至吻塗機。於經加熱至180℃的輥上，自吻塗機來塗布含浸助劑(D-4)，而形成被膜。邊使上漿劑塗布碳纖維接觸此輥上邊通過，而使上漿劑塗布碳纖維之每單位長度附著一定量之含浸助劑(D-4)。將附著有含浸助劑(D-4)的上漿劑塗布碳纖維供給至經加熱到180℃的爐內，通過在軸承上自由地旋轉之在一直線上所上下交替地配置之10個輥(Φ50mm)之間，而且通過曲折狀地在爐內設置之10個輥桿(Φ200mm)，而使含浸助劑(D-4)充分含浸於上漿劑塗布碳纖維。相對於100質量份的碳纖維，含浸助劑(D-4)之附著量為20質量份。
接著，在300℃的單軸擠壓機中使PA6樹脂熔融，擠出至在擠壓機之前端所安裝的直角模頭中，同時藉由將含浸有含浸助劑(D-4)的上漿劑塗布碳纖維亦連續地供給(速度：30m/分鐘)至上述直角模頭中，而使經熔融的PA6樹脂被覆於含浸有含浸助劑(D-4)的上漿劑塗布碳纖維。其次，於冷卻後，與拉拔方向呈直角地切斷成7mm，而得到碳纖維係在軸芯方向中大致平行地排列且碳纖維的長度與成形材料的長度實質相同之芯 鞘構造的長纖維顆粒(形態B)。PA6樹脂顆粒之供給係以相對於上漿劑塗布碳纖維全體而言成為30質量%之方式調整。
‧第IV步驟：射出成形步驟
使用日本製鋼所(股)製J350EIII型射出成形機，將前步驟所得之長纖維顆粒在料筒溫度：300℃、模具溫度：70℃下成形為特性評價用試驗片。所得之試驗片係在經調整至溫度23℃、50%RH的恒溫恒濕室中放置24小時後，供特性評價試驗。其次，依照上述之射出成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表25中彙總結果。結果，彎曲強度為362MPa，可知力學特性充分高。
(實施例166~170) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了於實施165之第II步驟中，如表25所示地變更(A)成分與(B1)成分以外，用與實施例165同樣之方法得到上漿劑塗布碳纖維。相對於100質量份之經表面處理的碳纖維，上漿劑之附著量皆0.6質量份。
‧第III、IV步驟
用與實施例165同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。表25中彙總結果。結果，彎曲強度為365~368MPa，可知力學特性充分高。
(比較例68) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
除了不使用(A)成分，如表25使用(B1)成分之種類、量、其它成分之量以外，用與實施例165同樣之方法得到塗布有上漿劑的碳纖維。
‧第III~IV步驟
用與實施例165同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，如表25所示，彎曲強度低，可知力學特性不充分。
(比較例69) ‧第I步驟：製造原料的碳纖維之步驟
與實施例127同樣。
‧第II步驟：使上漿劑附著於碳纖維之步驟
與比較例56同樣。
‧第III~IV步驟
用與實施例165同樣之方法將特性評價用試驗片予以成形。其次，依照上述之成形品評價方法來評價所得之特性評價用試驗片。結果，如表25所示，可知水吸收時的彎曲強度低。
(實施例171)
將2g實施例127所得之上漿劑塗布碳纖維浸漬於50ml的丙酮中，實施3次的超音波洗淨30分鐘。接著浸漬於50ml的甲醇中，進行1次的超音波洗淨30分鐘後，乾燥。測定洗淨後殘留的上漿劑附著量，結果如表26。
接著，求得洗淨前的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面及經由洗淨所得的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的藉由400eV的X射線光電子分光法之(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，算出(I)洗淨前的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的(a)/(b)、(II)洗淨後的上漿劑塗布碳纖維之上漿劑表面的(a)/(b)。(I)及(II)/(I)係如表26中所示。
(實施例172、173)
與實施例171同樣地，使用實施例128、實施例129所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表26中顯示結果。
(比較例70)
與實施例171同樣地，使用比較例55所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光 譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表26中顯示結果，(II/I)係大，可知在上漿劑中得不到傾斜構造。
(比較例71)
與實施例171同樣地，使用比較例56所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s 內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表26中顯示結果，(II/I)係大，可知在上漿劑中得不到傾斜構造。
(比較例72)
與實施例171同樣地，使用比較例59所得之上漿劑塗布碳纖維，求得洗淨前後之藉由使用400eV之X射線的X射線光電子分光法求得C1s內殼光譜之(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)。表26中顯示結果，可知(II)/(I)小。
(實施例174)
將10g實施例147所得之成形材料置入圓筒濾紙中，使用二氯甲烷300ml來進行索格利特萃取而溶出熱塑性樹脂及上漿劑。然後，於80℃乾燥30分鐘而使溶劑乾燥。測定洗淨後殘留的碳纖維之上漿劑附著量，結果如表27。
求得經洗淨所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，算出(a)/(b)。(a)/(b)係如表27中所示。
(實施例175)
使用實施例149所得之成形材料，與實施例174同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表27中所示。
(實施例176)
將10g實施例165所得之成形材料置入燒杯中，用250ml的甲酸實施3次的超音波洗淨30分鐘，最後用250ml的甲醇實施1次的超音波洗淨30分鐘。然後，在80℃乾燥30分鐘而使溶劑乾燥。求出經洗淨所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射 線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表27中所示。
(實施例177)
使用實施例167所得之成形材料，與實施例176同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表27中所示。
(比較例73)
使用比較例62所得之成形材料，與實施例174同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表27中所示為大值。
(比較例74)
使用比較例63所得之成形材料，與實施例174同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬 於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表27中所示為小值。
(比較例75)
使用比較例68所得之成形材料，與實施例176同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表27中所示為大值。
(比較例76)
使用比較例69所得之成形材料，與實施例176同樣地洗淨，求出所得之上漿劑塗布碳纖維的上漿劑表面之用400eV的X射線光電子分光法測定的(b)歸屬於C-O成分的鍵能286.1eV之波峰的高度與(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能284.6eV之成分的高度(cps)，求得(a)/(b)。洗淨後殘留的上漿劑附著量及(a)/(b)係如表27中所示為小值。
[產業上之利用可能性]
本發明之碳纖維強化樹脂組成物、碳纖維強化樹脂組成物之製造方法、成形材料、成形材料之製造方法及碳纖維強化樹脂成形品，由於輕量同時強度及彈性模數優異，故可適用於航空機構件、宇宙機構件、汽車構件、船舶構件、土木建築材及運動用品等之許多的領域。

Claims (69)

  1. 一種碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其特徵為其係由含有上漿劑塗布碳纖維及熱塑性樹脂所構成的碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，該上漿劑係至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)之芳香族環氧化合物(B1)，該上漿劑中的脂肪族環氧化合物(A)與芳香族環氧化合物(B1)之質量比為55/45~80/20，就該上漿劑塗布碳纖維而言，將該上漿劑表面，使用AlKα1,2 作為X射線源，以光電子脫出角度15°，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90。
  2. 如請求項1之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中上漿劑塗布碳纖維之水分率為0.010~0.030質量%。
  3. 如請求項1之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中脂肪族環氧化合物(A)係在分子內具有2個以上的環氧基之聚醚型聚環氧化合物及/或多元醇型聚環氧化合物。
  4. 如請求項3之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中脂肪族環氧化合物(A)係藉由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二醇、三亞甲基二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、聚丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲 醇、甘油、二甘油、聚甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、及***糖醇，與環氧氯丙烷之反應，而獲得的環氧丙基醚型環氧化合物。
  5. 如請求項1之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中芳香族環氧化合物(B1)為雙酚A型環氧化合物或雙酚F型環氧化合物。
  6. 如請求項1至5中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中將該上漿劑塗布碳纖維，藉由使用400eV的X射線之X射線光電子分光法，以光電子脫出角度55°所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)、與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)所求得的(I)及(II)之值係滿足(III)之關係；(I)超音波處理前的該上漿劑塗布碳纖維之表面的(a)/(b)之值，(II)藉由在丙酮溶劑中超音波處理該上漿劑塗布碳纖維，而將上漿劑附著量洗淨到0.09~0.20質量%為止的上漿劑塗布碳纖維之表面的(a)/(b)之值，(III)0.50≦(I)≦0.90且0.6<(II)/(I)<1.0。
  7. 如請求項1至5中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中脂肪族環氧化合物(A)之附著量為0.2~2.0質量%。
  8. 如請求項1至5中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中碳纖維之藉由化學修飾X射線光電子分光法所測定之表面羧基濃度COOH/C為0.003~0.015， COH/C為0.001~0.050。
  9. 如請求項1至5中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中熱塑性樹脂係由聚芳硫樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚苯醚樹脂、聚甲醛樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯系樹脂及聚烯烴系樹脂中選出的一種以上。
  10. 如請求項1至5中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中熱塑性樹脂為聚醯胺。
  11. 如請求項1至5中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中該上漿劑塗布碳纖維係對於100質量份的該碳纖維，附著0.1~10.0質量份的該上漿劑而成，該碳纖維強化樹脂組成物係由1~80質量%的該上漿劑塗布碳纖維及20~99質量%的該熱塑性樹脂所構成。
  12. 如請求項1至5中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物，其中該上漿劑塗布碳纖維係對於100質量份的該碳纖維，附著0.1~10.0質量份的該上漿劑而成，該碳纖維強化樹脂組成物係將1~80質量%的該上漿劑塗布碳纖維及20~99質量%的熱塑性樹脂熔融混煉而獲得。
  13. 一種如請求項1至5中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物之製造方法，其具有：將相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65 質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑，塗布於碳纖維之步驟，與將上漿劑塗布碳纖維與熱塑性樹脂摻合的步驟。
  14. 如請求項13之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物之製造方法，其中藉由熔融混煉進行上漿劑塗布碳纖維與熱塑性樹脂之摻合。
  15. 一種碳纖維強化熱塑性樹脂成形品，其係將如請求項1至12中任一項之碳纖維強化熱塑性樹脂組成物、或如請求項13或14之方法所製造的碳纖維強化熱塑性樹脂組成物成形而成。
  16. 一種預浸漬物，其係至少含有塗布上漿劑的上漿劑塗布碳纖維及熱塑性樹脂而成的預浸漬物，其特徵為：該上漿劑係至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)之芳香族環氧化合物(B1)，該上漿劑中的脂肪族環氧化合物(A)與芳香族環氧化合物(B1)之質量比為55/45~80/20，就該上漿劑塗布碳纖維而言，將塗布於碳纖維的上漿劑表面，使用AlKα1,2 作為X射線源，以光電子脫出角度15°，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90。
  17. 如請求項16之預浸漬物，其中該上漿劑塗布碳纖維之水分率為0.010~0.030質量%。
  18. 如請求項16之預浸漬物，其中該脂肪族環氧化合物 (A)係在分子內具有2個以上的環氧基之聚醚型聚環氧化合物及/或多元醇型聚環氧化合物。
  19. 如請求項18之預浸漬物，其中該脂肪族環氧化合物(A)係藉由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二醇、三亞甲基二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、聚丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、甘油、二甘油、聚甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、及***糖醇，與環氧氯丙烷之反應，而獲得的環氧丙基醚型環氧化合物。
  20. 如請求項16之預浸漬物，其中該芳香族環氧化合物(B1)係雙酚A型環氧化合物或雙酚F型環氧化合物。
  21. 如請求項16至20中任一項之預浸漬物，其中就該上漿劑塗布碳纖維而言，將該上漿劑塗布碳纖維，藉由使用400eV的X射線之X射線光電子分光法，以光電子脫出角度55°所測定之C1s內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)、與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)所求得的(I)及(II)之值係滿足(III)之關係；(I)超音波處理前的該上漿劑塗布碳纖維之表面的(a)/(b)之值，(II)藉由在丙酮溶劑中超音波處理該上漿劑塗布碳纖維，而將上漿劑附著量洗淨到0.09~0.20質量%為 止的上漿劑塗布碳纖維之表面的(a)/(b)之值，(III)0.50≦(I)≦0.90且0.6<(II)/(I)<1.0。
  22. 如請求項16至20中任一項之預浸漬物，其中將該預浸漬物，於溶解構成該預浸漬物的該熱塑性樹脂的溶劑中作超音波處理，將該上漿劑塗布碳纖維表面之上漿劑附著量洗淨至0.09~0.20質量%為止的該上漿劑塗布碳纖維之表面，藉由使用400eV的X射線之X射線光電子分光法，以光電子脫出角度55°所測定之C1s內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)、與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)係成為0.30~0.70。
  23. 如請求項16至20中任一項之預浸漬物，其中該脂肪族環氧化合物(A)之附著量為0.2~2.0質量%。
  24. 如請求項16至20中任一項之預浸漬物，其中該碳纖維之藉由化學修飾X射線光電子分光法所測定之表面羧基濃度COOH/C為0.003~0.015，表面羥基濃度COH/C為0.001~0.050。
  25. 如請求項16至20中任一項之預浸漬物，其中該熱塑性樹脂係由聚芳硫樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚苯醚樹脂、聚甲醛樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯系樹脂及聚烯烴系樹脂中選出的一種以上。
  26. 如請求項16至20中任一項之預浸漬物，其中該熱塑性樹脂為聚醯胺。
  27. 如請求項16至20中任一項之預浸漬物，其中該上漿劑塗布碳纖維係對於100質量份的該碳纖維，附著 0.1~10.0質量份的該上漿劑而成，該預浸漬物包含1~80質量%的上漿劑塗布碳纖維、及20~99質量%的熱塑性樹脂。
  28. 如請求項16至20中任一項之預浸漬物，其寬為1~50mm。
  29. 一種預浸漬物之製造方法，其係製造如請求項16至28中任一項之預浸漬物，其特徵為包含：將相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)之上漿劑，塗布於連續的碳纖維的第1步驟，及於經熔融的熱塑性樹脂中，使於該第1步驟所獲得的連續上漿劑塗布碳纖維通過，再加寬而獲得寬為1~50mm之預浸漬物的第2步驟。
  30. 一種碳纖維強化複合材料，其特徵為其係將如請求項16至28中任一項之預浸漬物、或如請求項29之方法所製造的預浸漬物成形而成。
  31. 一種成形材料，其係至少含有於碳纖維上塗布上漿劑之上漿劑塗布碳纖維及基質樹脂而成的成形材料，其特徵為該上漿劑係至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)之芳香族環氧化合物(B1)，該上漿劑中的脂肪族環氧化合物(A)與芳香族環氧化合物(B1)之質量比為55/45~80/20，就該上漿劑塗布碳纖維而言，將該上漿劑表面， 使用AlKα1,2 作為X射線源，以光電子脫出角度15°，藉由X射線光電子分光法所測定之C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90，該成形材料中之碳纖維係束狀或單纖維狀，且實質地2次元配向。
  32. 如請求項31之成形材料，其中該上漿劑塗布碳纖維之水分率為0.010~0.030質量%。
  33. 如請求項31之成形材料，其中該脂肪族環氧化合物(A)係分子內具有2個以上的環氧基之聚醚型聚環氧化合物及/或多元醇型聚環氧化合物。
  34. 如請求項33之成形材料，其中該脂肪族環氧化合物(A)係藉由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二醇、三亞甲基二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、聚丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、甘油、二甘油、聚甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、及***糖醇，與環氧氯丙烷之反應，而獲得的環氧丙基醚型環氧化合物。
  35. 如請求項31之成形材料，其中該芳香族環氧化合物(B1)為雙酚A型環氧化合物或雙酚F型環氧化合物。
  36. 如請求項31至35中任一項之成形材料，其中就該上漿劑塗布碳纖維而言，將該上漿劑塗布碳纖維，藉由 使用400eV的X射線之X射線光電子分光法，以光電子脫出角度55°所測定之C1s內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)、與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)而求得的(I)及(II)之值係滿足(III)之關係；(I)超音波處理前的該上漿劑塗布碳纖維之表面的(a)/(b)之值，(II)藉由在丙酮溶劑中超音波處理該上漿劑塗布碳纖維，而將上漿劑附著量洗淨到0.09~0.20質量%為止的上漿劑塗布碳纖維之表面的(a)/(b)之值，(III)0.50≦(I)≦0.90且0.60<(II)/(I)<1.0。
  37. 如請求項31至35中任一項之成形材料，其中將該成形材料，於溶解構成該成形材料的該基質樹脂的溶劑中作超音波處理，將該上漿劑塗布碳纖維表面之上漿劑附著量洗淨至0.09~0.20質量%為止的該上漿劑塗布碳纖維之表面，藉由使用400eV的X射線之X射線光電子分光法，以光電子脫出角度55°所測定之C1s內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)、與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)成為0.30~0.70。
  38. 如請求項31至35中任一項之成形材料，其中該脂肪族環氧化合物(A)之附著量為0.2~2.0質量%。
  39. 如請求項31至35中任一項之成形材料，其中該碳纖維之藉由化學修飾X射線光電子分光法所測定之表面 羧基濃度COOH/C為0.003~0.015，表面羥基濃度COH/C為0.001~0.050。
  40. 如請求項31至35中任一項之成形材料，其中該基質樹脂為熱塑性樹脂。
  41. 如請求項40之成形材料，其中該熱塑性樹脂係由聚芳硫樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚苯醚樹脂、聚甲醛樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯系樹脂及聚烯烴系樹脂選出的一種以上。
  42. 如請求項40之成形材料，其中該熱塑性樹脂為聚醯胺。
  43. 如請求項31至35中任一項之成形材料，其中該基質樹脂為熱硬化性樹脂。
  44. 如請求項43之成形材料，其中該熱硬化性樹脂為自由基聚合系樹脂。
  45. 如請求項31至35中任一項之成形材料，其中該成形材料係網狀、不織布狀、毛氈狀或蓆狀。
  46. 一種成形材料之製造方法，其係製造如請求項31至45中任一項之成形材料的成形材料之製造方法，其特徵為包含：將碳纖維加工成網狀、不織布狀、毛氈狀或蓆狀的坯料之加工步驟，對於該加工步驟所獲得的坯料100質量份，給予0.1~10質量份的上漿劑的給予步驟，其中該上漿劑係相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合 物(B)，對於1~80質量%的經該給予步驟給予上漿劑之坯料，給予20~99質量%的基質樹脂，進行複合化之複合化步驟。
  47. 一種成形材料之製造方法，其係製造如請求項31至45中任一項之成形材料之成形材料之製造方法，其特徵為包含：對100質量份的碳纖維，塗布0.1~10質量份的上漿劑而獲得上漿劑塗布碳纖維之塗布步驟，其中該上漿劑係相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)，將該塗布步驟所獲得的上漿劑塗布碳纖維切斷成1~50mm的切斷步驟，將1~80質量%的該切斷步驟所切斷的上漿劑塗布碳纖維與20~99質量%的基質樹脂混合，而進行複合的複合化步驟。
  48. 一種碳纖維強化複合材料，其特徵為其係將如請求項31至45中任一項之成形材料、或如請求項16或17之方法所製造的成形材料成形而成。
  49. 一種成形材料，其係形成由於碳纖維上塗布上漿劑之上漿劑塗布碳纖維及熱塑性樹脂所構成的柱狀的成形材料，其特徵為：該上漿劑係至少含有脂肪族環氧化合物(A)及作為芳香族化合物(B)之芳香族環氧化合物(B1)，且就該 上漿劑塗布碳纖維而言，將該上漿劑表面使用AlKα1,2 作為X射線源，藉由X射線光電子分光法以光電子脫出角度15°所測定的C1s 內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)為0.50~0.90，該成形材料中之碳纖維係與軸心方向約略平行地配列，且該成形材料中之碳纖維長度係與該成形材料之長度實質上相同。
  50. 如請求項49之成形材料，其中該上漿劑塗布碳纖維之水分率為0.010~0.030質量%。
  51. 如請求項49之成形材料，其中該上漿劑中之脂肪族環氧化合物(A)與芳香族環氧化合物(B1)之質量比為52/48~80/20。
  52. 如請求項49之成形材料，其中該脂肪族環氧化合物(A)係分子內具有2個以上的環氧基之聚醚型聚環氧化合物及/或多元醇型聚環氧化合物。
  53. 如請求項52之成形材料，其中該脂肪族環氧化合物(A)係藉由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二醇、三亞甲基二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、聚丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、甘油、二甘油、聚甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、及***糖醇、與環氧氯丙烷之反應，而獲得的環氧 丙基醚型環氧化合物。
  54. 如請求項49之成形材料，其中該芳香族環氧化合物(B1)為雙酚A型環氧化合物或雙酚F型環氧化合物。
  55. 如請求項49至54中任一項之成形材料，其中就該上漿劑塗布碳纖維而言，將該上漿劑塗布碳纖維，藉由使用400eV的X射線之X射線光電子分光法，以光電子脫出角度55°所測定之C1s內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV)之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)而求得的(I)及(II)之值係滿足(III)之關係；(I)超音波處理前的該上漿劑塗布碳纖維之表面的(a)/(b)之值，(II)藉由在丙酮溶劑中超音波處理該上漿劑塗布碳纖維，而將上漿劑附著量洗淨到0.09~0.20質量%為止的上漿劑塗布碳纖維之表面的(a)/(b)之值，(III)0.50≦(I)≦0.90且0.60<(II)/(I)<1.0。
  56. 如請求項49至54中任一項之成形材料，其中將該成形材料，以溶解構成該成形材料的該熱塑性樹脂的溶劑中作超音波處理，將該上漿劑塗布碳纖維表面之上漿劑附著量洗淨至0.09~0.20質量%為止的該上漿劑塗布碳纖維之表面，藉由使用400eV的X射線之X射線光電子分光法，以光電子脫出角度55°所測定之C1s內殼光譜的(a)歸屬於CHx、C-C、C=C的鍵能(284.6eV)之成分的高度(cps)與(b)歸屬於C-O的鍵能(286.1eV) 之成分的高度(cps)之比率(a)/(b)成為0.30~0.70。
  57. 如請求項49至54中任一項之成形材料，其中該脂肪族環氧化合物(A)之附著量為0.2~2.0質量%。
  58. 如請求項49至54中任一項之成形材料，其中該碳纖維之藉由化學修飾X射線光電子分光法所測定之表面羧基濃度COOH/C為0.003~0.015，表面羥基濃度COH/C為0.001~0.050。
  59. 如請求項49至54中任一項之成形材料，其含有1~80質量%的上漿劑塗布碳纖維及20~99質量%的熱塑性樹脂，其中上漿劑塗布碳纖維係對100質量份的該碳纖維附著0.1~10.0質量份的該上漿劑而成的上漿劑塗布碳纖維。
  60. 如請求項49至54中任一項之成形材料，其具有以該上漿劑塗布碳纖維作為主成分的構造Y係芯構造，以該熱塑性樹脂作為主成分的構造X係鞘構造，且該構造X被覆該構造Y之周圍的芯鞘構造。
  61. 如請求項49至54中任一項之成形材料，其形成該柱狀的成形材料之長度為1~50mm。
  62. 如請求項49至54中任一項之成形材料，其形態為長纖維顆粒。
  63. 如請求項49至54中任一項之成形材料，其中該熱塑性樹脂係由聚芳硫樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚苯醚樹脂、聚甲醛樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯系樹脂及聚烯烴系樹脂選出的一種以上。
  64. 如請求項49至54中任一項之成形材料，其中該熱塑 性樹脂為聚醯胺。
  65. 如請求項49至54中任一項之成形材料，其相對於100質量份的碳纖維，含有0.1~100質量份的含浸助劑(D)。
  66. 如請求項65之成形材料，其中使該含浸助劑(D)之一部分或全部含浸碳纖維而成。
  67. 一種成形材料之製造方法，其係製造如請求項49至66中任一項之成形材料之成形材料之製造方法，其特徵為包含：將相對於溶劑以外的上漿劑全量，至少含有35~65質量%的脂肪族環氧化合物(A)與35~60質量%的芳香族化合物(B)的上漿劑，塗布於連續的碳纖維的塗布步驟，使經熔融的熱塑性樹脂含浸於由該塗布步驟所獲得的連續的上漿劑塗布碳纖維，而得到連續的股條(strand)之股條化步驟，及將該股條化步驟所獲得的股條冷卻後，切斷而獲得柱狀之成形材料的切斷步驟。
  68. 如請求項67之成形材料之製造方法，其中於該股條化步驟前，具有使經熔融的含浸助劑(D)含浸於連續的該上漿劑塗布碳纖維的含浸步驟。
  69. 一種碳纖維強化複合材料，其特徵為其係將如請求項49至66中任一項之成形材料、或如請求項67或68之方法所製造的成形材料成形而成。
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