JP2003201671A - ガラスチョップドストランド及びそれを補強材として用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂 - Google Patents
ガラスチョップドストランド及びそれを補強材として用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂Info
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Abstract
上させることが可能なガラスチョップドストランドと、
このガラスチョップドストランドを熱可塑性樹脂の補強
材として用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂を提供する
こと。 【構成】 不飽和カルボン酸及び/または不飽和カルボ
ン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物 及びエポキ
シ樹脂 を必須成分とする集束剤で表面処理されたガラ
ス繊維を用いてなることを特徴とする。
Description
ランドとそれを熱可塑性樹脂の補強材として用いたガラ
ス繊維強化熱可塑性樹脂(FRTP)に関するものであ
る。
製ブッシングの底部に設けられた多数のノズルから引き
出すことによって成形され、各ガラス繊維(ガラスフィ
ラメント)の表面には、集束剤が塗布された後、数百〜
数千本束ねられて1本のストランドとされる。
たストランドを所定長に切断したり、或いはストランド
を一旦巻き取ってから、引き出し、所定長に切断するこ
とによってガラスチョップドストランドにした後、これ
を熱可塑性樹脂(マトリックス樹脂)と加熱しながら混
練し、次いで各種の成形法で所定形状に成形することに
よって製造される。
なる各種熱可塑性樹脂との接着性や混練工程での流動性
を考慮して、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、カップリング剤、潤滑剤、帯電防止剤等が使用され
ている。
従来用途に加え、軽量化目的の金属代替用途など、様々
な用途で使用されているが、特に、高温高湿環境下に曝
される用途において、FRTP成形品の湿潤耐久性、熱
耐久性を向上させることが望まれている。
あり、FRTP成形品の湿潤耐久性、熱耐久性を向上さ
せることが可能なガラスチョップドストランドと、この
ガラスチョップドストランドを熱可塑性樹脂の補強材と
して用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂を提供すること
を目的とする。
ドストランドは、不飽和カルボン酸及び/または不飽和
カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物 及び
エポキシ樹脂 を必須成分とする集束剤で表面処理され
たガラス繊維を用いてなることを特徴とする。
脂は、不飽和カルボン酸及び/または不飽和カルボン酸
の無水物と不飽和単量体との共重合物、及びエポキシ樹
脂を必須成分とする集束剤で表面処理されたガラス繊維
を用いてなるガラスチョップドストランドを、熱可塑性
樹脂の補強材として用いてなることを特徴とする。
和カルボン酸及び/または不飽和カルボン酸の無水物と
不飽和単量体との共重合物 、及びエポキシ樹脂を必須
成分とする集束剤で表面処理されたガラス繊維を用いて
なるため、これを熱可塑性樹脂の補強材として用いたF
RTP成形品の湿潤耐久性、熱耐久性を向上させること
が可能となる。すなわち、不飽和カルボン酸及び/また
は不飽和カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合
物、及びエポキシ樹脂は、共に皮膜形成成分としての役
割を有するが、特に不飽和カルボン酸及び/または不飽
和カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物は、
マトリックス樹脂とガラス繊維との接着性を向上させる
成分であり、エポキシ樹脂は、マトリックス樹脂とガラ
ス繊維との界面で、マトリックス樹脂の末端の官能基と
反応して、マトリックス樹脂の加水分解を抑制する成分
であるため、どちらの成分を欠いても十分なFRTP成
形品の湿潤耐久性、熱耐久性を得ることが出来ないから
である。
または不飽和カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共
重合物は、固形分表示で、0.2〜10.0質量%含ま
れると好ましく、10.0質量%より多いと、熱可塑性
樹脂の補強材として用いたFRTP成形品の湿潤耐久
性、熱耐久性を向上させる効果が向上せず、経済的でな
いため好ましくなく、また、0.2質量%よりも少ない
と、得られる効果が少ないため好ましくない。
和カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物とし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、ケイ皮酸、イタコン
酸、フマル酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、及び
無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸の無水物から選ば
れた少なくとも1種と、スチレン、ブタジエン、アクリ
ロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メチルスチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、イ
ソブチレン、ビニルエーテル類等の不飽和単量体から選
ばれた少なくとも1種との共重合物であり、特に無水マ
レイン酸やアクリル酸を含む共重合物であると好まし
い。また、共重合物の平均分子量は、5000以上であ
ると好ましいが、不飽和カルボン酸及び/または不飽和
カルボン酸の無水物と、不飽和単量体との混合比は、特
に制限されない。
固形分表示で0.5〜10質量%含まれると好ましく、
10質量%よりも多いと、熱可塑性樹脂の補強材として
用いたFRTP成形品の湿潤耐久性、熱耐久性を向上さ
せる効果が向上せず、経済的でないため好ましくなく、
0.5質量%よりも少ないと、得られる効果が少ないた
め好ましくない。
ないが、ノボラックタイプのような多官能エポキシ樹脂
を使用すると、マトリックス樹脂との反応性が高いため
好ましい。
ウレタン樹脂を含むと、チョップドストランドの集束性
を向上でき、ストランドが毛綿状になることがなく、混
練時の作業性に優れるため好ましい。
ス繊維強化熱可塑性樹脂成形品の色調の点から無黄変型
イソシアネートとポリオールから合成された無黄変ウレ
タン樹脂を使用するのが望ましい。
以外に、必要に応じて、カップリング剤、アクリル樹
脂、潤滑剤、帯電防止剤等の各成分を含むことができ
る。
が、熱可塑性ポリエステル樹脂をマトリックス樹脂とし
て使用し、上記したガラスチョップドストランドを補強
材として使用した場合、FRTP成形品の湿潤耐久性、
熱耐久性が向上する効果が大きいため好ましい。熱可塑
性ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート等が使用可能であ
る。
ョップドストランドの割合は、5〜70質量%が適当で
あり、ガラスチョップドストランドは乾燥した状態で使
用することが望ましい。
及びガラス繊維強化熱可塑性樹脂を実施例と比較例に基
づいて詳細に説明する。表1に、本発明の実施例及び比
較例を示す。集束剤の配合は固形分換算とする。
ブチレン共重合物0.02質量%、ノボラックタイプエ
ポキシ樹脂5質量%、無黄変型ウレタンエマルジョン2
質量%、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン1質量
%、脱イオン水91.98質量%からなる集束剤を作製
した。
ス繊維(フィラメント)2000本を束ねてストランド
とする紡糸工程でガラス繊維に表面処理した。次にこの
ストランドを長さ3mmに切断し、乾燥することによっ
てガラスチョップドストランドを得た。得られたガラス
チョップドストランドに対する集束剤の付着量は、0.
8質量%であった。
%と、ポリブチレンテレフタレート70質量%を260
℃で加熱しながら混練し、常法に従ってペレット化した
後、このペレットを射出成形することによってFRTP
成形品を作製した。
イソブチレン共重合物の添加量を2質量%にし、脱イオ
ン水を90重量%に変更した以外は、全て実施例1と同
様の方法でFRTP成形品を作製した。ガラスチョップ
ドストランドに対する集束剤の付着量は、1.0質量%
であった。
イソブチレン共重合物を無水マレイン酸−エチレン共重
合物に変更した以外は、全て実施例1と同様の方法でF
RTP成形品を作製した。
イソブチレン共重合物をアクリル酸−スチレン共重合物
に変更した以外は、全て実施例1と同様の方法でFRT
P成形品を作製した。
イソブチレン共重合物をアクリル酸−アクリル酸メチル
共重合物に変更した以外は、全て実施例2と同様の方法
でFRTP成形品を作製した。
外し、脱イオン水を95質量%に変更した以外は、全て
実施例1と同様の方法でFRTP成形品を作製した。ガ
ラスチョップドストランドに対する集束剤の付着量は、
0.5質量%であった。
イソブチレン共重合物を除外し、脱イオン水を92質量
%に変更した以外は、全て実施例1と同様の方法でFR
TP成形品を作製した。ガラスチョップドストランドに
対する集束剤の付着量は、0.8質量%であった。
て、湿潤耐久性、熱耐久性を評価するため、オートクレ
ーブにて121℃で所定時間熱水中に浸漬した後、引張
強度をASTM D638に基づいて測定した。
高温高湿環境下に曝されても、FRTP成形品の引張強
度が高く、一方、比較例6、7は、高温高湿環境下に曝
された場合、FRTP成形品の引張強度が低かった。
ストランドは、FRTP成形品の湿潤耐久性、熱耐久性
を向上させることが可能であるため、これを熱可塑性樹
脂の補強材として使用したFRTPは、特に高温高湿環
境下に曝される用途に好適である。
Claims (3)
- 【請求項1】 不飽和カルボン酸及び/または不飽和カ
ルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物 、及び
エポキシ樹脂 を含有する集束剤で表面処理されたガラ
ス繊維を用いてなることを特徴とするガラスチョップド
ストランド。 - 【請求項2】 集束剤が、ウレタン樹脂を含有すること
を特徴とする請求項1に記載のガラスチョップドストラ
ンド。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2のガラスチョップ
ドストランドを、熱可塑性樹脂の補強材として用いてな
ることを特徴とするガラス繊維強化熱可塑性樹脂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002000040A JP2003201671A (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | ガラスチョップドストランド及びそれを補強材として用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂 |
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JP2002000040A JP2003201671A (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | ガラスチョップドストランド及びそれを補強材として用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=19190434
Family Applications (1)
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Country | Link |
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-
2002
- 2002-01-04 JP JP2002000040A patent/JP2003201671A/ja active Pending
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