CN113474310A - 玻璃纤维强化树脂成型品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种玻璃纤维强化树脂成型品。该玻璃纤维强化树脂成型品在10GHz以上的高频区域中具有低介电常数及低介电损耗角正切、特别是较低的介质损耗角正切。该玻璃纤维强化树脂成型品含有相对于该玻璃纤维强化树脂成型品的总量为10~90质量%范围的玻璃纤维和90~10质量%范围的树脂。该玻璃纤维具备下述组成:含有相对于玻璃纤维总量为52.0~59.5质量%范围的SiO2、17.5~25.5质量%范围的B2O3、9.0~14.0质量%范围的Al2O3、0.5~6.0质量%范围的SrO、1.0~5.0质量%范围的MgO和1.0~5.0质量%范围的CaO、合计为0.1~2.5质量%范围的F2和Cl2,且该玻璃纤维具有1~10000μm的数均纤维长度。

Description

玻璃纤维强化树脂成型品
技术领域
本发明涉及玻璃纤维强化树脂成型品。
背景技术
以往,为了提高树脂成型品的强度,玻璃纤维在各种用途中被广泛使用。该树脂成型品在智能手机、笔记本电脑等电子设备的壳体或配件中被使用的场合增加。
一般来讲,玻璃会相对交流电流吸收能量从而吸热,因此,若将上述树脂成型品用于上述电子设备的壳体或配件中,则存在该树脂成型品会发热的问题。
这里,被玻璃吸收的介电损耗能量与由玻璃的成分及结构决定的介电常数及介电损耗角正切成正比,该介电损耗能量通过下式(1)来表示。
W=kfv2×εtanδ …(1)
这里,W表示介电损耗能量,k表示常数,f表示频率,v2表示电位梯度,ε表示介电常数,tanδ表示介电损耗角正切。由上述式(1)可知,介电常数及介电损耗角正切越高或/和频率越高,则介电损耗越大,上述树脂成型品的发热程度则越高。
为了降低玻璃纤维强化树脂成型体的介电损耗能量,申请人对使用了具有下述组成的玻璃纤维且降低了介电常数及介电损耗角正切的玻璃纤维强化树脂成型品进行了专利申请(参照专利文献1),其中,上述组成为:相对于玻璃纤维总量的质量含量是52.0~57.0质量%范围的SiO2、质量含量是13.0~17.0质量%范围的Al2O3、质量含量是15.0~21.5质量%范围的B2O3、质量含量是2.0~6.0质量%范围的MgO、质量含量是2.0~6.0质量%范围的CaO、质量含量是1.0~4.0质量%范围的TiO2、质量含量不足1.5质量%的F2、且Li2O、Na2O和K2O的合计质量含量小于0.6质量%。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/171101号
发明内容
发明要解决的课题
近年来,在电子设备中所处理的数据的大容量化、电子设备间的数据通信的高速化正在不断发展,为了对应这些动向,电信号的高频化在不断向前发展。
在上述式(1)中,由于频率f增大,为了降低介电损耗能量,在玻璃纤维强化树脂成型品中,要求降低频率以外的参数,特别是介电常数和介电损耗角正切,而尤其是需要降低介电损耗角正切。
在该动向中,专利文献1中所记载的玻璃纤维强化树脂成型品在10GHz以上的高频区域中,存在介电常数和介电损耗角正切的降低变得不充分的缺点。
本发明的目的在于消除上述不良情况,提供一种即使在10GHz以上的高频区域中也能够降低介电常数和介电损耗角正切、特别是能够大幅降低介质损耗角正切的玻璃纤维强化树脂成型品。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本发明的玻璃纤维强化树脂成型品的特征在于,含有相对于玻璃纤维强化树脂成型品的总量为10~90质量%范围的玻璃纤维和90~10质量%范围的树脂,
所述玻璃纤维具备下述组成:含有相对于玻璃纤维总量为52.0~59.5质量%范围的SiO2、17.5~25.5质量%范围的B2O3、9.0~14.0质量%范围的Al2O3、0.5~6.0质量%范围的SrO、1.0~5.0质量%范围的MgO和1.0~5.0质量%范围的CaO,合计为0.1~2.5质量%范围的F2和Cl2,且该玻璃纤维具有1~10000μm的数均纤维长度。
本发明的玻璃纤维强化树脂成型品通过以上述含量含有具备上述组成和数均纤维长度的玻璃纤维,能够在10GHz以上的高频区域中具有低介电常数和低介质损耗角正切、特别是低介质损耗角正切。
在本发明的玻璃纤维强化树脂成型品中,优选的是,玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维具备100~450μm范围的数均纤维长度。通过使上述玻璃纤维具备该范围的数均纤维长度,能够兼顾玻璃纤维强化树脂成型品的优异的机械强度、低介电常数及低介质损耗角正切、以及玻璃纤维强化树脂成型品的高制造效率。
在本发明的玻璃纤维强化树脂成型品中,优选的是,玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维具备3~25μm范围的数均纤维长度。通过使上述玻璃纤维具备该范围的数均纤维长度,能够兼顾玻璃纤维强化树脂成型品的高流动性、低介电常数和低介质损耗角正切。
在本发明的玻璃纤维强化树脂成型品中,优选的是,玻璃纤维强化树脂成型品中所含的树脂是介电常数不足5.0的热塑性树脂,该树脂更优选是聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。通过使用上述热塑性树脂,能够更可靠地确保玻璃纤维强化树脂成型品的低介电常数及低介质损耗角正切。特别是通过使用聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂,能够兼顾玻璃纤维强化树脂成型品的低吸水率、低介电常数和低介质损耗角正切。
具体实施方式
接着,对本发明的实施方式进行更详细的说明。
本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品含有相对于玻璃纤维强化树脂成型品的总量为10~90质量%范围的玻璃纤维和90~10质量%范围的树脂,该玻璃纤维具备下述组成:含有相对于玻璃纤维总量为52.0~59.5质量%范围的SiO2、17.5~25.5质量%范围的B2O3、9.0~14.0质量%范围的Al2O3、0.5~6.0质量%范围的SrO、1.0~5.0质量%范围的MgO、以及1.0~5.0质量%范围的CaO,且F2和Cl2的合计量为0.1~2.5质量%范围。该玻璃纤维具有1~10000μm的数均纤维长度。
本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品通过含有具备上述组成的玻璃纤维,能够在10GHz以上的高频区域中具有低介电常数及低介质损耗角正切、特别是具有较低的介质损耗角正切。
当本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中的玻璃纤维相对于该玻璃纤维强化树脂成型品的总量的含量是不足10质量%或树脂的含量超过90质量%时,则该玻璃纤维强化树脂成型品无法获得充分的拉伸强度和充分的冲击强度。另一方面,当本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中的玻璃纤维相对于该玻璃纤维强化树脂成型品的总量的含量是超过90质量%或树脂的含量不足10质量%时,该玻璃纤维强化树脂成型品的制造变得困难。
从兼顾成型品的强度和成型品的制造容易性的观点出发,本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品优选为含有相对于该玻璃纤维强化树脂成型品的总量为20~70质量%范围的玻璃纤维和80~30质量%范围的树脂,更优选为含有25~60质量%范围的玻璃纤维和75~40质量%范围的树脂,进一步优选为含有30~50质量%范围的玻璃纤维和70~50质量%范围的树脂。
需要说明的是,本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中的玻璃纤维的含量可以依据JIS(日本产业规格)K 7052∶1999来计算出。
在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,若SiO2相对于玻璃纤维的总量的含量不足52.0质量%时,玻璃纤维的机械强度降低。
在上述玻璃纤维中,SiO2相对于玻璃纤维总量的含量优选为53.0~58.2质量%范围,更优选为53.4~57.4质量%范围,进一步优选为53.8~56.6质量%范围,特别优选为54.2~55.8质量%范围。
在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,若B2O3相对于玻璃纤维总量的含量不足17.5质量%,则无法充分降低玻璃纤维的介电常数及介电损耗角正切,因此无法充分降低玻璃纤维强化树脂成型品的介电常数及介电损耗角正切。另一方面,在上述玻璃纤维中,若B2O3相对于玻璃纤维总量的含量超过25.5质量%,则在玻璃纤维中容易产生分相,玻璃纤维的化学耐久性降低,玻璃纤维的均质性受损,从而导致成型品的品质稳定性降低。
在上述玻璃纤维中,B2O3相对于玻璃纤维总量的含量优选为21.6~25.4质量%范围,更优选为22.0~25.2质量%范围,进一步优选为22.4~25.0质量%范围,特别优选为22.8~24.8质量%范围,最优选为23.2~24.6质量%范围。
在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,若Al2O3相对于玻璃纤维总量的含量不足9.0质量%时,则在玻璃纤维中容易产生分相,玻璃纤维的化学耐久性降低,因此玻璃纤维的均质性受损,从而导致成型品的品质稳定性降低。另一方面,在玻璃纤维中,若Al2O3相对于玻璃纤维总量的含量超过14.0质量%,则无法充分降低玻璃纤维的介电常数及介电损耗角正切,因此无法充分降低玻璃纤维强化树脂成型品的介电常数及介电损耗角正切。
在上述玻璃纤维中,Al2O3相对于玻璃纤维总量的含量优选为10.0~13.5质量%范围,更优选为10.4~13.2质量%范围,进一步优选为10.8~12.9质量%范围,特别优选为11.2~12.6质量%范围,最优选为11.6~12.3质量%范围。
在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,若SrO相对于玻璃纤维总量的含量不足0.5质量%或超过6.0质量%,则无法充分降低玻璃纤维的介电常数及介电损耗角正切,因此无法充分降低玻璃纤维强化树脂成型品的介电常数及介电损耗角正切。
在上述玻璃纤维中,SrO相对于玻璃纤维总量的含量优选为2.0~5.0质量%范围,更优选为2.4~4.8质量%范围,进一步优选为2.8~4.6质量%范围,特别优选为3.2~4.4质量%范围,最优选为3.6~4.2质量%范围。
在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,若MgO相对于玻璃纤维总量的含量不足1.0质量%,则难以进行稳定的玻璃纤维制造,导致玻璃纤维的品质稳定性降低,因此成型品的品质稳定性降低。另一方面,在玻璃纤维中,若MgO相对于玻璃纤维总量的含量超过5.0质量%,则无法充分降低玻璃纤维的介电常数及介电损耗角正切,因此无法充分地降低玻璃纤维强化树脂成型品的介电常数及介电损耗角正切。
在上述玻璃纤维中,MgO相对于玻璃纤维总量的含量优选为1.5~3.0质量%范围,更优选为1.6~2.8质量%范围,进一步优选为1.7~2.6质量%范围,特别优选为1.8~2.4质量%范围,最优选为1.9~2.2质量%范围。
在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,若CaO相对于玻璃纤维总量的含量不足1.0质量%,则难以进行稳定的玻璃纤维制造,导致玻璃纤维的品质稳定性降低,因此成型品的品质稳定性降低。另一方面,在玻璃纤维中,若CaO相对于玻璃纤维总量的含量超过5.0质量%,则无法充分降低玻璃纤维的介电常数及介电损耗角正切,因此无法充分降低玻璃纤维强化树脂成型品的介电常数及介电损耗角正切。
在上述玻璃纤维中,CaO相对于玻璃纤维总量的含量优选为1.5~3.0质量%范围,更优选为1.6~2.8质量%范围,进一步优选为1.7~2.6质量%范围,特别优选为1.8~2.4质量%范围,最优选为1.9~2.2质量%范围。
在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,若F2和Cl2相对于玻璃纤维总量的合计含量不足0.1质量%,则难以进行稳定的玻璃纤维制造,导致玻璃纤维的品质稳定性降低,因此成型品的品质稳定性降低。另一方面,在玻璃纤维中,如果F2和Cl2相对于玻璃纤维总量的合计含量超过2.5质量%,则在玻璃纤维中容易产生分相,玻璃纤维的化学耐久性降低,玻璃纤维的均质性受损,因此成型品的品质稳定性降低。
在上述玻璃纤维中,F2和Cl2相对于玻璃纤维总量的合计含量优选为0.3~2.0质量%范围,更优选为0.4~1.8质量%范围,进一步优选为0.5~1.6质量%范围,特别优选为0.6~1.4质量%范围,最优选为0.7~1.2质量%范围。
在上述玻璃纤维中,F2相对于玻璃纤维总量的含量优选为0.1~2.5质量%范围,更优选为0.3~2.0质量%范围,进一步优选为0.4~1.8质量%范围,特别优选为0.5~1.6质量%范围,特别优选为0.6~1.4质量%范围,最优选为0.7~1.2质量%范围。
在上述玻璃纤维中,在F2相对于玻璃纤维总量的含量为0.4质量%以上的情况下,也可以实质上不含有Cl2(即,Cl2的含量可以不足0.01质量%)。
本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维也可以含有相对于玻璃纤维总量为0~6.0质量%范围的TiO2。通过含有TiO2,能够降低玻璃纤维熔融物在高温下的粘性,从而能够容易地制造品质稳定的玻璃纤维。在上述玻璃纤维含有TiO2的情况下,TiO2相对于玻璃纤维总量的含量优选为1.0~3.0质量%范围。
本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维也可以含有相对于玻璃纤维总量在0~5.0质量%范围的P2O5。P2O5有助于降低上述玻璃纤维的介电常数及介电损耗角正切。在上述玻璃纤维含有P2O5的情况下,P2O5相对于玻璃纤维总量的含量优选为2.5~4.5质量%范围。
本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维也可以含有相对于玻璃纤维总量为0~3.0质量%范围的Fe2O3。通过含有Fe2O3,能够抑制玻璃纤维中含有气泡,容易制造品质稳定的玻璃纤维。在上述玻璃纤维含有Fe2O3的情况下,Fe2O3相对于玻璃纤维总量的含量优选为0.1~0.6质量%范围。
本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维可以含有相对于玻璃纤维总量的含量为0~1.0质量%范围的SnO2。通过含有SnO2,能够抑制玻璃纤维中含有气泡,容易制造品质稳定的玻璃纤维。在上述玻璃纤维含有SnO2的情况下,SnO2相对于玻璃纤维总量的含量优选为0.1~0.6质量%范围。
只要ZnO相对于本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维的总量的含量不足3.0质量%,则可以容许该玻璃纤维含有ZnO。
只要Na2O、K2O及Li2O相对于本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维的合计含量不足1.0质量%且各成分的含量不足0.4质量%,则容许该玻璃纤维可以含有ZrO2
只要ZrO2相对于本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维的总量的含量不足0.4质量%,则容许该玻璃纤维可以含有ZrO2
只要Cr2O3相对于本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维的总量的含量不足0.05质量%,则容许该玻璃纤维可以含有Cr2O3
本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维可能含有相对于玻璃纤维总量的合计含量不足1.0质量%的Ba、P、Mn、Co、Ni、Cu、Mo、W、Ce、Y、La的氧化物,其中,这些氧化物是起因于原材料的杂质。
在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,B2O3的含有率(质量%)X、Al2O3的含有率(质量%)Y、SrO的含有率(质量%)Z、以及F2和Cl2的合计含有率(质量%)W满足下式(2)。
38.0≤(W1/8×X3×Y)/(1000×Z1/2)≤95.0 …(2)
另外,在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,上述W、X、Y和Z优选满足下式(3)。
50.0≤(W1/8×X3×Y)/(1000×Z1/2)≤90.0 …(3)
另外,在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,上述W、X、Y和Z更优选满足下式(4)。
60.0≤(W1/8×X3×Y)/(1000×Z1/2)≤88.0 …(4)
另外,在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,上述W、X、Y和Z进一步优选满足下式(5)。
70.0≤(W1/8×X3×Y)/(1000×Z1/2)≤86.0 …(5)
另外,在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,上述W、X、Y和Z特别优选满足下式(6)。
75.0≤(W1/8×X3×Y)/(1000×Z1/2)≤85.0 …(6)
另外,在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,上述W、X、Y和Z最优选满足下式(7)。
78.0≤(W1/8×X3×Y)/(1000×Z1/2)≤84.5 …(7)
需要说明的是,在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维中,关于上述各成分的含量的测定,可以使用ICP发光分光分析装置测定作为轻元素的Li的含量,可以使用波长色散型荧光X射线分析装置测定其他元素的含量。
作为测定方法,首先将玻璃批料(混合了玻璃原料并进行了调配后的材料)或玻璃纤维(玻璃纤维表面附着有有机物的情况、或者玻璃纤维主要作为强化材料而包含于有机物(树脂)中的情况下,例如,在300~600℃的马弗炉中加热2~24小时左右等而去除有机物后进行使用)放入铂坩埚中,在电炉中以1550℃的温度保持6小时,一边进行搅拌一边使其熔融,从而制得均质的熔融玻璃。接着,将制得的熔融玻璃流出到碳板上制成玻璃屑后,将其粉碎使其粉末化。用酸对玻璃粉末进行加热分解后,使用ICP发光分光分析装置对作为轻元素的Li进行定量分析。在用压力机将玻璃粉末成型为圆盘状之后,使用波长色散型荧光X射线分析装置对其他元素进行定量分析。将这些定量分析结果换算成氧化物后,计算出各成分的含量和总量,根据这些数值可以求出上述各成分的含量(质量%)。
需要说明的是,基于构成玻璃原料的矿石中所含的成分和各成分的含有率、熔融过程中的各成分的挥发量,将以能够成为上述组成的方式来调配的玻璃原料(玻璃批料)供给至熔融炉中,由此制备具有上述组成的玻璃。
本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维在测定频率10GHz下具备小于4.6的介电常数及0.0021以下的介质损耗角正切,并优选具备4.0~4.5范围的介电常数以及0.0010~0.0020范围的介质损耗角正切。
在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中,若玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维的数均纤维长度不足1μm,则在上述玻璃纤维强化树脂成型品中无法得到充分的机械强度。另外,在玻璃纤维强化树脂成型品的制造过程中会发生玻璃纤维的折损,因此难以使上述玻璃纤维的数均纤维长度超过10000μm。
在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中,从兼顾玻璃纤维强化树脂成型品的优异的机械强度、低介电常数和低介质损耗角正切、以及玻璃纤维强化树脂成型品的高制造效率的观点出发,玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维的数均纤维长度优选为100~450μm范围,更优选为120~400μm范围,进一步优选为140~350μm范围,特别优选为150~330μm范围,最优选为160~300μm的范围。玻璃纤维的数均纤维长度为该范围的玻璃纤维强化树脂成型品由于制造效率与强度的平衡优异,与聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等树脂组合,适合于便携式电子设备的壳体等用途。另外,为了实现制造效率与强度的优异的平衡,玻璃纤维的数均纤维长度为该范围的玻璃纤维强化树脂成型品中的玻璃纤维的含有率优选为30~60质量%。
另外,在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中,从兼顾玻璃纤维强化树脂成型品的高流动性、低介电常数及低介质损耗角正切的观点出发,玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维的数均纤维长度优选为3~25μm范围,更优选为5~23μm的范围,进一步优选为7~22μm范围,特别优选为9~21μm范围,最优选为10~20μm范围。玻璃纤维的数均纤维长度为该范围的玻璃纤维强化树脂成型品因流动性高,因此与聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等树脂组合,适合于便携式电子设备中的精密部件等用途。另外,从进一步提高流动性的观点出发,玻璃纤维的数均纤维长度为该范围的玻璃纤维强化树脂成型品中的玻璃纤维的含有率优选为10~40质量%。
具备上述玻璃组成的玻璃纤维通过下述方式进行制造。首先,基于构成玻璃原料的矿石等中含有的成分和各成分的含有率、以及各成分在熔融过程中的挥发量,调配能够成为上述组成的玻璃原料(玻璃批料),并将该玻璃原料供给至熔融炉,例如在1450℃~1550℃范围的温度下实施熔融。接着,从被控制成规定温度的套管的1~20000个喷嘴头拉出被熔融的玻璃批料(熔融玻璃)并对其实施骤冷,由此形成玻璃长丝。接着,使用作为涂布装置的涂布器对形成后的玻璃长丝涂布集束剂或粘结剂,使用集束器(gathering shoe),一边对1~20000根玻璃长丝进行集束,一边使用卷取机高速将其卷取到筒管(tube)上,由此得到玻璃纤维。这里,玻璃长丝的截面形状通常为圆形,但上述喷嘴头具有非圆形形状,具有对熔融玻璃进行骤冷的突起部或/和切口部,通过控制温度条件,能够得到具有扁平的截面形状的玻璃长丝。另外,通过调整喷嘴头的直径、卷取速度以及温度条件等,能够调整玻璃长丝具有圆形的截面形状的情况下的纤维直径、或者具有扁平的截面形状的情况下的玻璃长丝的短径和长径。例如,通过加快卷取速度,能够减小纤维直径或者短径及长径,通过减慢卷取速度,能够增大纤维直径或者短径及长径。
上述玻璃长丝的截面形状通常为圆形,在具有扁平的截面形状的情况下,可以采用长圆形(将长方形的短边部分分别置换为以该短边为直径的半圆的形状)、椭圆形以及长方形。
在上述玻璃长丝的截面形状为圆形的情况下,上述玻璃长丝的纤维直径可以取3.0~35.0μm范围。另外,在上述玻璃长丝具有扁平的截面形状的情况下,玻璃长丝的短径取2.0~20.0μm范围,长径取3.0~45.0μm范围,长径相对于短径的比(长径/短径)为2.0~10.0范围,在将截面积换算为正圆时的纤维直径(换算纤维直径)可以为3.0~35.0μm范围。需要说明的是,有时将构成玻璃纤维的玻璃长丝的纤维直径的平均值称为玻璃纤维的纤维直径。
上述玻璃纤维由多根玻璃长丝集束而成,具备1~10000tex(g/km)范围的重量。
需要说明的是,在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中,本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维通常以分散于玻璃长丝的状态而存在。
在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中,出于提高玻璃纤维与树脂的粘接性、提高玻璃纤维与树脂或无机材料中的混合物中的玻璃纤维的均匀分散性等为目的,玻璃纤维也可以用有机物包覆其表面。作为这种有机物,可以举出聚氨酯树脂、环氧树脂、乙酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂、改性聚丙烯(特别是羧酸改性聚丙烯)、(聚)羧酸(特别是马来酸)与不饱和单体的共聚物等。
另外,在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中,玻璃纤维除了受这些树脂包覆之外,还可以受包括硅烷偶联剂、润滑剂、表面活性剂等在内的树脂组合物包覆。这种树脂组合物以未受树脂组合物包覆的状态下的玻璃纤维的质量为基准,按照0.1~2.0wt%的比例包覆玻璃纤维。
需要说明的是,有机物对玻璃纤维的包覆例如可以通过下述方式进行:在玻璃纤维的制造工序中,使用辊型涂布器等公知的方法,将包含前述树脂溶液或前述树脂组合物溶液的前述集束剂或粘合剂涂布到玻璃纤维上,然后,对涂布有树脂溶液或树脂组合物溶液的玻璃纤维实施干燥。
其中,作为硅烷偶联剂,可举出:氨基硅烷(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-N’-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基硅烷等)、氯硅烷(γ-氯丙基三甲氧基硅烷等)、环氧硅烷(γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等)、巯基硅烷(γ-巯基三甲氧基硅烷等)、乙烯基硅烷(乙烯基三甲氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等)、丙烯酸硅烷(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等)、阳离子硅烷(N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐等)。上述硅烷偶联剂可以单独使用这些化合物,或者也可以并用两种以上上述化合物。
作为润滑剂,可举出改性硅油、动物油(牛脂等)及该氢化物、植物油(大豆油、椰子油、菜籽油、棕榈油、蓖麻油等)及该氢化物、动物性蜡(蜂蜡、羊毛等)、植物性蜡(小烛树蜡·巴西棕榈蜡等)、矿物类蜡(石蜡、褐煤蜡等)、高级饱和脂肪酸与高级饱和醇的缩合物(月桂醇硬脂酸酯等硬脂酸酯等)、聚乙烯亚胺、聚烷基多胺烷基亚麻苷衍生物、脂肪酸酰胺(例如二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺等聚乙烯多胺与月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸等脂肪酸的脱水缩合物等)、第四级铵盐(月桂基三甲基氯化铵等烷基三甲基铵盐等)。上述润滑剂可以单独进行使用,或者也可以并用两种以上的上述润滑剂。
作为表面活性剂,可举出非离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、两性表面活性剂。上述表面活性剂可以单独进行使用,或者也可以并用两种以上的上述表面活性剂。
作为非离子系表面活性剂,可以举出:乙烯氧化物氧化丙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯-嵌段共聚物、烷基聚氧乙烯-聚氧丙烯-嵌段共聚物醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸单酯、聚氧乙烯脂肪酸二酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯环氧乙烷加成物、聚氧乙烯硬脂基醚、氢化蓖麻油环氧乙烷加成物、烷基胺环氧乙烷加成物、脂肪酸酰胺环氧乙烷加成物、甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、多元醇烷基醚、脂肪酸烷醇酰胺、炔二醇、乙炔醇、炔二醇的环氧乙烷加成物、炔醇的环氧乙烷加成物等。
作为阳离子系表面活性剂,可举出:氯化烷基二甲基苄基铵、氯化烷基三甲基铵、烷基二甲基乙基铵乙基硫酸盐、高级烷基胺盐(乙酸盐或盐酸盐等)、对高级烷基胺的环氧乙烷加成物、高级脂肪酸与聚亚烷基多胺的缩合物、高级脂肪酸与烷醇胺的酯盐、高级脂肪酸酰胺的盐、咪唑啉型阳离子性表面活性剂、烷基吡啶盐等。
作为阴离子系表面活性剂,可举出高级醇硫酸酯盐、高级烷基醚硫酸酯盐、α-烯烃硫酸酯盐、烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、脂肪酸卤化物与N-甲基牛磺酸的反应产物、磺基琥珀酸二烷基酯盐、高级醇磷酸酯盐、高级醇环氧乙烷加成物的磷酸酯盐等。
作为两性表面活性剂,可举出烷基氨基丙酸碱金属盐等氨基酸型两性表面活性剂、烷基二甲基甜菜碱等甜菜碱型、咪唑啉型两性表面活性剂等。
在本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中,玻璃纤维强化树脂成型品中所含的树脂为热塑性树脂或热固性树脂。
这里,作为上述热塑性树脂,可以举出:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯/马来酸酐树脂、苯乙烯/马来酰亚胺树脂、聚丙烯腈、丙烯腈/苯乙烯(AS)树脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)树脂、氯化聚乙烯/丙烯腈/苯乙烯(ACS)树脂、丙烯腈/乙烯/苯乙烯(AES)树脂、丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸甲酯(ASA)树脂、苯乙烯/丙烯腈(SAN)树脂、甲基丙烯酸树脂、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚酰胺、聚缩醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚碳酸酯、聚芳硫醚、聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)、聚苯醚(PPE)、改性聚苯醚(m-PPE)、聚芳基醚酮、液晶聚合物(LCP)、氟树脂、聚醚酰亚胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚砜(PSF)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚氨基双马来酰亚胺(PABM)、热塑性聚酰亚胺(TPI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)树脂、离聚物(IO)树脂、聚丁二烯、苯乙烯/丁二烯树脂、聚丁烯、聚甲基戊烯、烯烃/乙烯醇树脂、环状烯烃树脂、纤维素树脂、聚乳酸等。
具体而言,作为聚乙烯,可举出:高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯(LDPE)、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)、超高分子量聚乙烯等。
作为聚丙烯,可举出:全同立构聚丙烯、间同立构聚丙烯、无规立构聚丙烯以及上述各聚丙烯的混合物等。
作为聚苯乙烯,可举出作为具有无规立构结构的无规聚苯乙烯的通用型聚苯乙烯(GPPS)、在GPPS中加入了橡胶成分的耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)、具有无规立构结构的无规立构聚苯乙烯等。
作为甲基丙烯酸树脂,可列举出:将丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、脂肪酸乙烯酯中的一种甲基丙烯酸树脂单独聚合而成的聚合物、或将两种以上上述甲基丙烯酸树脂共聚而成的聚合物等。
作为聚氯乙烯,可以举出:利用现有公知的乳液聚合法、悬浮聚合法、微悬浮聚合法、本体聚合法等方法聚合的氯乙烯均聚物、或者与能够和氯乙烯单体共聚的单体的共聚物、或者对聚合物接枝聚合了氯乙烯单体的接枝共聚物等。
作为聚酰胺,可列举出:聚己内酰胺(尼龙6)、聚六亚甲基己二酰胺(尼龙66)、聚四亚甲基己二酰胺(尼龙46)、聚癸二酰己二胺(尼龙410)、聚五亚甲基己二酰胺(尼龙56)、聚五亚甲基癸二酸酰胺(尼龙510)、聚六亚甲基癸二酰胺(尼龙610)、聚六亚甲基十二酰胺(尼龙612)、聚十亚甲基己二酰胺(尼龙106)、聚癸二酰甲基癸二酸酰胺(尼龙1010)、聚癸亚甲基十二酰胺(尼龙1012)、聚十一烷酰胺(尼龙11)、聚六亚甲基己二酰胺(尼龙116)、聚十二烷酰胺(尼龙12)、聚二甲苯己二酰胺(尼龙D6)、聚二甲苯癸二酸酰胺(尼龙MXD10)、聚己二酰间苯二甲胺(尼龙MXD6)、聚对二甲苯己二酰胺(尼龙PXD6)、聚对苯二甲酰胺(尼龙4T)、聚五亚甲基对苯二甲酰胺(尼龙5T)、聚六亚甲基对苯二甲酰胺(尼龙6T)、聚六亚甲基异邻苯二甲酰胺(尼龙6I)、聚九亚甲基对苯二甲酰胺(尼龙9T)、聚对苯二甲酰甲基对苯二甲酰胺(尼龙10T)、聚六亚甲基对苯二甲酰胺(尼龙11T)、聚十二亚甲基对苯二甲酰胺(尼龙12T)、聚四亚甲基聚邻苯二甲酰胺(尼龙4I)、聚双(3-甲基-4-氨基己基)甲烷对苯二甲酰胺(尼龙PACMT)、聚双(3-甲基-4-氨基己基)甲烷异邻苯二甲酰胺(尼龙PACMI)、聚双(3-甲基-4-氨基己基)甲烷十二酰胺(尼龙PACM12)、聚双(3-甲基-4-氨基己基)甲烷四癸酰胺(尼龙PACM14)等成分中的一种或组合两种以上上述成分的共聚物、或者上述成分和上述共聚物的混合物等。
作为聚缩醛,可举出:以氧亚甲基单元为主要重复单元的均聚物、以及主要由氧亚甲基单元构成且在主链中含有具有2~8个相邻碳原子的氧亚烷基单元的共聚物等。
作为聚对苯二甲酸乙二醇酯,可举出通过将乙二醇与对苯二甲酸或其衍生物进行缩聚与而得的聚合物等。
作为聚对苯二甲酸丁二醇酯,可列举出通过将1,4-丁二醇与对苯二甲酸或其衍生物进行缩聚而得的聚合物等。
作为聚对苯二甲酸丙二醇酯,可举出通过将1,3-丙二醇与对苯二甲酸或其衍生物进行缩聚而得的聚合物等。
作为聚碳酸酯,可以举出:通过利用使二羟基二芳基化合物与碳酸二苯酯等碳酸酯在熔融状态下反应的酯交换法得到的聚合物、或者通过利用使二羟基芳基化合物与光气反应的光气法得到的聚合物。
作为聚芳硫醚,可以举出:直链型聚苯硫醚、通过在聚合后进行固化反应而实现高分子量化的交联型聚苯硫醚、聚苯硫砜、聚苯硫醚醚、聚苯硫醚酮等。
作为改性聚苯醚,可列举出:聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚与聚苯乙烯的聚合物合金、聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚与苯乙烯/丁二烯共聚物的聚合物合金、聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚与苯乙烯/马来酸酐共聚物的聚合物合金、聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚与聚酰胺的聚合物合金、聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚与苯乙烯/丁二烯/丙烯腈共聚物的聚合物合金等。
作为聚芳基醚酮,可举出:聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)等。
作为液晶聚合物(LCP),可列举出从下述成分选出的一种成分以上的结构单元所构成的(共)聚合物等,其中,该成分为:作为热致液晶聚酯的芳香族羟基羰基单元、芳香族二羟基单元、芳香族二羰基单元、脂肪族二羟基单元、脂肪族二羰基单元等。
作为氟树脂,可举出:聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基树脂(PFA)、氟化乙烯丙烯树脂(FEP)、氟化乙烯四氟乙烯树脂(ETFE)、聚乙烯氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯/三氟氯乙烯树脂(ECTFE)等。
作为离聚物(IO)树脂,可以举出:烯烃或苯乙烯与不饱和羧酸的共聚物且将羧基的一部分用金属离子中和而成的聚合物等。
作为烯烃/乙烯醇树脂,可举出:乙烯/乙烯醇共聚物、丙烯/乙烯醇共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物皂化物、丙烯/乙酸乙烯酯共聚物皂化物等。
作为环状烯烃树脂,可以举出:环己烯等单环体、四环环烯烃等多环体、环状烯烃单体的聚合物等。
作为聚乳酸,可列举出:作为L体的均聚物的聚L-乳酸、作为D体的均聚物的聚D-乳酸或作为其混合物的立构复合型聚乳酸等。
作为纤维素树脂,可以举出:甲基纤维素、乙基纤维素、羟基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、纤维素乙酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素丁酸酯等。另外,作为上述热固化性树脂,可以举出:不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧(EP)树脂、三聚氰胺(MF)树脂、酚醛树脂(PF)、聚氨酯树脂(PU)、多异氰酸酯、聚异氰脲酸酯、聚酰亚胺(PI)、尿素(UF)树脂、硅(SI)树脂、呋喃(FR)树脂、苯并胍胺(BR)树脂、醇酸树脂、二甲苯树脂、双马来酰亚胺三嗪(BT)树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂(PDAP)等。
具体而言,作为不饱和聚酯,可举出通过使脂肪族不饱和二羧酸与脂肪族二醇酯化反应而得到的树脂。
作为乙烯基酯树脂,可以举出:双乙烯基酯树脂、酚醛清漆系乙烯基酯树脂。
作为环氧树脂,可举出:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚M型环氧树脂(4,4’-(1,3-亚苯基二异亚丙基)双酚型环氧树脂)、双酚P型环氧树脂(4,4’-(1,4-亚苯基二异亚丙基)双酚型环氧树脂)、双酚Z型环氧树脂(4,4’-环己烯双酚型环氧树脂)、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、四苯酚基乙烷酚醛清漆型环氧树脂、具有稠环芳香族烃结构的酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、亚二甲苯基型环氧树脂或苯基芳烷基型环氧树脂等芳烷基型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、萘二醇型环氧树脂、2官能或4官能环氧型萘树脂、联萘基型环氧树脂、萘芳烷基型环氧树脂、蒽型环氧树脂、苯氧基型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、降冰片烯型环氧树脂、金刚烷型环氧树脂、芴型环氧树脂等。作为三聚氰胺树脂,可以举出:由三聚氰胺(2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪)与甲醛的缩聚构成的聚合物。作为酚醛树脂,可以举出:苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、双酚A型酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂、羟甲基型甲阶酚醛树脂、二亚甲基醚型甲阶酚醛树脂等甲阶酚醛型酚醛树脂、或芳基亚烷基型酚醛树脂等树脂中的一种树脂或者组合两种以上树脂而成的树脂。
作为三聚氰胺树脂,可以举出由三聚氰胺(2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪)与甲醛的缩聚构成的聚合物。
作为酚醛树脂,可举出:苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、双酚A型酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂、羟甲基型甲阶酚醛树脂、二亚甲基醚型甲阶酚醛树脂等甲阶酚醛型酚醛树脂、或芳基亚烷基型酚醛树脂等树脂中的一种树脂或者组合两种以上树脂而成的树脂。
作为脲醛树脂,可以举出通过尿素与甲醛的缩合而得到的树脂。
上述热塑性树脂或上述热固性树脂可以单独进行使用,也可以组合两种以上的树脂进行使用。
为了更可靠地确保玻璃纤维强化树脂成型品的低介电常数和介电损耗角正切,本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品中使用的树脂优选为介电常数不足5.0的热塑性树脂;更优选为选自由聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚醚醚酮树脂、液晶聚合物、聚苯硫醚树脂、聚酰胺树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚四氟乙烯树脂构成的组中的树脂;进一步优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚醚醚酮树脂或聚酰胺树脂;特别优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂或聚醚醚酮树脂;最优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
需要说明的是,树脂的介电常数可以在测定频率10GHz下通过依据JIS C 2565的方法及装置进行测定。
本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品可以在不妨碍实现本发明的目的的范围内含有上述玻璃纤维和上述树脂以外的成分。作为这样的成分,可以举出除了上述玻璃纤维以外的玻璃纤维(例如E玻璃纤维、S玻璃纤维)、玻璃纤维以外的强化纤维(例如,碳纤维、金属纤维)、玻璃纤维以外的填充剂(例如,玻璃粉、滑石、云母)、阻燃剂、紫外线吸收剂、热稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、流动性改良剂、防粘连剂、润滑剂、成核剂、抗菌剂、颜料等。另外,本发明的玻璃纤维强化树脂成型品可以含有相对于玻璃纤维强化树脂成型品的总量合计为0~40质量%范围的上述这些成分。
本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品可以通过从下述公知的成型方法中根据树脂和添加剂的特性、玻璃纤维强化树脂成型品的用途适当进行选择的成型法对上述玻璃纤维、上述热塑性树脂或热固化性树脂、以及由上述玻璃纤维以外的添加剂构成的混合物进行成型。其中,该成型方法包括:注射成型法、注射压缩成型法、二色成型法、中空成型法、发泡成型法(包括超临界流体发泡成型法)、嵌件成型法、模内涂层成型法、挤出成型法、片成型法、热成型法、旋转成型法、层叠成型法、压制成型法、吹塑成型法、冲压成型法、熔融法、手糊成型法、喷涂法、树脂传递成型法、片状模塑料成型法、整体模压料成型法、拉挤成型法、单纤维卷绕法等公知的成型法等。
本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品优选为通过注射成型法制得的玻璃纤维强化树脂注射成型品。注射成型法与其他成型法相比成型周期短因而生产性优异,因此适合于高效地制造玻璃纤维强化树脂成型品。
其中,优选采用使用含有玻璃纤维的热塑性树脂颗粒的注射成型法。在该情况下,作为热塑性树脂颗粒中所含有的玻璃纤维可以使用下述短切原丝或切割纤维。其中,上述短切原丝通过下述方式制得:将构成玻璃纤维的玻璃长丝的根数(集束根数)优选为1~20000根、更优选为50~10000根、进一步优选为1000~8000根的玻璃纤维(也称为玻璃纤维束或玻璃原丝)切断成长度优选为1.0~30.0mm、更优选为2.0~15.0mm、进一步优选为2.3~7.8mm后的短切原丝;上述切割纤维通过下述方式制得:利用球磨机或亨舍尔混合机等公知的方式将上述玻璃纤维粉碎成长度优选为0.001~0.900mm、更优选为0.010~0.700mm、进一步优选为0.020~0.500mm的切割纤维。需要说明的是,作为玻璃纤维的形态,除了短切原丝和切割纤维以外,例如还可以列举出构成玻璃纤维的玻璃长丝的根数为10~30000根的不进行切断的粗纱。
热塑性树脂颗粒的制造方法不作特别限定,例如可以通过下述方式制造该热塑性树脂颗粒:在与使用的热塑性树脂相符合的公知的混炼条件下,使用双螺杆混炼机等对如上所述的短切原丝、切割纤维和热塑性树脂进行熔融混炼,并对混炼物进行挤出成型。然后,使用该热塑性树脂颗粒,在符合要使用的热塑性树脂的公知的注射成型条件下,利用注射成型机进行注射成型来制得玻璃纤维强化树脂成型品。
可以根据热塑性树脂颗粒中含有的短切原丝或切割纤维的长度、从颗粒制作到注射成型为止的混炼条件、注射成型条件来调整玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维的数均纤维长度L(μm)。例如,在热塑性树脂颗粒制造工序中,玻璃纤维强化树脂成型品中所含的玻璃纤维的数均纤维长度L(μm)在10~1000rpm的范围内,可以通过降低双轴混炼时的螺杆转速来延长该数均纤维长度L(μm),或者通过提高双螺杆混炼时的螺杆转速能够缩短该数均纤维长度L(μm)。
作为本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品的用途,例如可列举出:电子设备壳体、电子配件(连接器、插座、LED、密封成型品)、车辆外装部件(保险杠、挡泥板、发动机盖、安全气囊、轮罩等)、车辆内饰部件(车门内饰、车顶顶棚材料、组合开关等)、车辆发动机周围部件(气缸盖罩、油盘、引擎盖、进气歧管、进气管、空气管、冷却风扇、链条导件、张紧装置、发动机安装用节流孔、叶轮、空气流量计、点火线圈罩、致动器壳体、快速连接器、排气歧管等)、车辆电装部件、车辆机构配件(踏板模块、变速杆基座、带轮、密封环、齿轮、轴承)、消音器关联部件(消音部件等)。由于要求兼具低介电常数和低介质损耗角正切,因此作为本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品的用途,优选智能手机、平板电脑、笔记本电脑、便携式音乐播放器、便携式游戏机等便携式电子设备的壳体或配件。需要说明的是,本实施方式的玻璃纤维强化树脂成型品适合于流动高频区域的信号的环境,但在不流动高频区域的信号的环境下也能够有效地进行使用。
接着,示出本发明的实施例和比较例。
实施例
(玻璃组成)
使用了表1所示的3种玻璃组成。这里,组成A为本发明的玻璃纤维强化树脂成型品中使用的玻璃纤维的玻璃组成,组成B为专利文献1的玻璃纤维强化树脂成型品中使用的玻璃纤维的组成,组成C为通用的E玻璃组成。需要说明的是,在表1中,在测定频率为1MHz的情况下依据IEC 62631-2-1来测定介电常数及介电损耗角正切;在测定频率为1GHz或10GHz的情况下,依据JIS C 2565∶1992来测定介电常数及介电损耗角正切。
表1
Figure BDA0003206671150000221
(树脂)
作为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(表中,标记为PBT),使用DURANEX(ジュラネックス)2000(商品名,Polyplastics(ポリプラスチックス)株式会社制)。另外,使用了在测定频率1GHz下的介电常数为3.31、介电损耗角正切为0.00187、在测定频率10GHz下的介电常数为3.18、介电损耗角正切为0.00287的聚醚醚酮树脂(表中,标记为PEEK)。
(介电常数)
依据JIS C 2565测定玻璃纤维强化树脂成型品的介电常数。测量频率为1GHz或10GHz。
(介质损耗角正切)
依据JIS C 2565测定玻璃纤维强化树脂成型品的介电损耗角正切。测量频率为1GHz或10GHz。
(实施例1、比较例1和比较例2)
如表2所示,利用上述方式对玻璃纤维强化树脂成型品(厚度为1mm的平板)的数均纤维长度、介电常数及介电损耗角正切进行了评价。其中,该玻璃纤维强化树脂成型品通过下述方式制得:如表2所示,用双轴混炼机(东芝机械(株式)制、商品名:TEM-26SS)对分别具备组成A、组成B或组成C的纤维长度为3mm的玻璃纤维短切原丝和PBT进行混炼而制成树脂颗粒,使用所得到的树脂颗粒,由注射成型机(日清树脂工业(株式)制、商品名:NEX80)进行注射成型而得到上述玻璃纤维强化树脂成型品。
表2
Figure BDA0003206671150000231
如表2所示,可知具备本发明所规定的玻璃组成(组成A)的实施例1的玻璃纤维强化树脂成型品与除了玻璃组成以外其余具备与实施例1完全相同的构成的比较例1或比较例2的玻璃纤维强化树脂成型品相比,10GHz下的介电常数及介电损耗角正切降低,特别是10GHz下的介电损耗角正切大幅降低。
(实施例2、比较例3)
如表3所示,利用上述方式对玻璃纤维强化树脂成型品(厚度为1mm的平板)的数均纤维长度、介电常数及介电损耗角正切进行了评价。其中,该玻璃纤维强化树脂成型品通过下述方式制得:如表3所示,用双轴混炼机(东芝机械(株式)制、商品名:TEM-26SS)对分别具备上述组成A的纤维长度为0.030mm的切割纤维、或者具备上述组成B的纤维长度为0.030mm的切割纤维(需要说明的是,具备上述组成B的切割纤维能够采用0.001~0.300mm的范围的纤维长度)和PBT进行混炼而制成树脂颗粒,使用制得的树脂颗粒,由注射成型机(日清树脂工业(株式)制、商品名:NEX80)进行注射成型而得到上述玻璃纤维强化树脂成型品。
表3
Figure BDA0003206671150000241
(实施例3、比较例4)
如表4所示,利用上述方式对玻璃纤维强化树脂成型品(厚度为1mm的平板)的数均纤维长度、介电常数及介电损耗角正切进行了评价。其中,该玻璃纤维强化树脂成型品通过下述方式制得:如表4所示,用双轴混炼机(东芝机械(株式)制、商品名:TEM-26SS)对分别具备组成A或组成B的纤维长度为3mm的玻璃纤维短切原丝和PEEK进行混炼而制成树脂颗粒,使用所得到的树脂颗粒,由注射成型机(日清树脂工业(株式)制、商品名:NEX80)进行注射成型而得到上述玻璃纤维强化树脂成型品。
表4
Figure BDA0003206671150000251
如表4所示,可知具备本发明所规定的玻璃组成(组成A)的实施例3的玻璃纤维强化树脂成型品与除了玻璃组成以外其余具备与实施例1完全相同的构成的比较例4的玻璃纤维强化树脂成型品相比,10GHz下的介电常数及介电损耗角正切降低,特别是10GHz下的介电损耗角正切的上升被大幅抑制。

Claims (5)

1.一种玻璃纤维强化树脂成型品,其特征在于,含有相对于玻璃纤维强化树脂成型品的总量为10~90质量%范围的玻璃纤维和90~10质量%范围的树脂,
所述玻璃纤维具备下述组成:含有相对于玻璃纤维总量为52.0~59.5质量%范围的SiO2、17.5~25.5质量%范围的B2O3、9.0~14.0质量%范围的Al2O3、0.5~6.0质量%范围的SrO、1.0~5.0质量%范围的MgO和1.0~5.0质量%范围的CaO,合计为0.1~2.5质量%范围的F2和Cl2
且该玻璃纤维具有1~10000μm的数均纤维长度。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维强化树脂成型品,其特征在于,所述玻璃纤维具备100~450μm的数均纤维长度。
3.根据权利要求1所述的玻璃纤维强化树脂成型品,其特征在于,所述玻璃纤维具备3~25μm的数均纤维长度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃纤维强化树脂成型品,其特征在于,所述玻璃纤维强化树脂成型品中所含的树脂是介电常数不足5.0的热塑性树脂。
5.根据权利要求4所述的玻璃纤维强化树脂成型品,其特征在于,所述热塑性树脂是聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
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