JP2019508558A - ガラスフィラー強化固体樹脂 - Google Patents

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Abstract

ガラスフィラー強化固体樹脂及びその製造方法。本方法は、流動性樹脂とツールとを接触させるステップを含む。流動性樹脂組成物は、流動性樹脂及びガラスフィラーを含む。本方法は、ツールを用いて流動性樹脂組成物を成形又は形成するステップを含む。本方法は、流動性樹脂組成物を硬化させてガラスフィラー強化固体樹脂を形成するステップを含む。その硬化の間に流動性樹脂組成物と接触するツールの実質的に全ての表面は、約2ミクロン以下の表面粗さRaを有する。ガラスフィラーの屈折率は、ガラスフィラー強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物の屈折率の約0.100以内である。

Description

本出願は、2016年3月2日に出願された米国仮特許出願第62/302,279号に対する優先権の利益を主張し、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
ガラス繊維強化透明樹脂などのフィラー強化透明樹脂は、高い可視光透過率及び低いヘイズなどの良好な光学特性を必要とする様々な製品を製造するために使用できるが、射出成形、押出成形、及びホットプレス成形などの単純で広く使用されている加工方法を用いて製造されたフィラー強化樹脂の光学特性は、ガラス及びフィラーを含まない(unfilled)透明樹脂と置き換えるのに許容可能なレベルまで到達していない。
様々な実施形態において、本発明は、ガラスフィラー強化固体樹脂の製造方法を提供する。本方法は、流動性樹脂組成物とツールとを接触させるステップを含む。流動性樹脂組成物は、流動性樹脂及びガラスフィラーを含む。ガラスフィラー及び固体樹脂は、実質的に均質な混合物である。本方法は、ツールを用いて流動性樹脂組成物を成形(mold)又は形成(form)するステップを含む。本方法は、流動性樹脂組成物を硬化させてガラスフィラー強化固体樹脂を形成するステップを含む。その硬化の間に流動性樹脂組成物と接触するツールの実質的に全ての表面は、約2ミクロン以下の表面粗さRaを有する。ガラスフィラーの屈折率は、ガラスフィラー強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物の屈折率の約0.100以内である。
様々な実施形態において、本発明は、ガラス繊維強化固体樹脂の製造方法を提供する。本方法は、金型(mold)を加熱するステップを含む。本方法は、流動性樹脂組成物と加熱された金型とを接触させるステップを含む。流動性樹脂組成物は、ビスフェノールA系ポリカーボネートとポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)とを含む流動性樹脂を含む。流動性樹脂組成物中の芳香族ポリカーボネートのポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)に対する重量比は、約30:70〜約90:10である。流動性樹脂組成物はまた、ガラス繊維も含む。ガラス繊維及び固体樹脂は、実質的に均質な混合物である。本方法は、金型を用いて流動性樹脂組成物を成形するステップを含む。本方法は、金型を冷却するステップを含む。本方法は、流動性樹脂組成物を硬化させてガラス繊維強化固体樹脂を形成するステップを含む。ガラス繊維強化樹脂は、1.5mmの厚さで約85%〜約90%の380〜780nmにおける透過率を有する。ガラス繊維強化樹脂は、1.5mmの厚さで約2%〜約10%の380〜780nmにおける散乱透過率(scattered transmittance)を有する。ガラス繊維強化樹脂は、1.5mmの厚さで約1%〜約15%の380〜780nmにおけるヘイズを有する。ガラス繊維強化樹脂は、1.5mmの厚さで約1015cd/m〜約1050cd/mの輝度を有する。その硬化の間に流動性樹脂組成物と接触するツールの実質的に全ての表面は、約1nm〜約2ミクロンの表面粗さRaを有する。ガラス繊維の屈折率は、ガラス繊維強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物の屈折率の約0.100以内である。ガラス繊維強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物及びガラス繊維は、独立して約1.500〜約1.600の屈折率を有する。
様々な実施形態において、本発明は、ガラスフィラー強化固体樹脂の製造方法を提供する。本方法は、ツールを加熱するステップを含む。本方法は、流動性樹脂組成物と加熱されたツールとを接触させるステップを含む。流動性樹脂組成物は、流動性樹脂及びガラスフィラーを含む。ガラスフィラー及び固体樹脂は、実質的に均質な混合物である。本方法は、ツールを用いて流動性樹脂組成物を成形又は形成するステップを含む。本方法は、ツールを冷却するステップを含む。本方法は、流動性樹脂組成物を硬化させてガラスフィラー強化固体樹脂を形成するステップを含む。ガラスフィラーの屈折率は、ガラスフィラー強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物の屈折率の約0.100以内である。
様々な実施形態において、本発明は、ガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。ガラスフィラー強化固体樹脂は、屈折率を有する固体樹脂を含む。ガラスフィラー強化固体樹脂は、屈折率を有するガラスフィラーを含み、ガラスフィラー及び固体樹脂は実質的に均質な混合物であり、固体樹脂の屈折率はガラスフィラーの屈折率の約0.100以内である。ガラスフィラー強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約80%〜約95%の380〜780nmにおける透過率を有する。ガラスフィラー強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約0.2%〜約20%の380〜780nmにおける散乱透過率を有する。ガラスフィラー強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約0.2%〜約20%の380〜780nmにおけるヘイズを有する。ガラスフィラー強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約1000cd/m〜約1100cd/mの輝度を有する。
様々な実施形態において、本発明は、ガラス繊維強化固体樹脂を提供する。ガラス繊維強化固体樹脂は、屈折率を有する固体樹脂を含み、固体樹脂は、ビスフェノールA系ポリカーボネートとポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)との硬化生成物を含み、固体樹脂中の芳香族ポリカーボネートのポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)に対する重量比は、約30:70〜約90:10である。ガラス繊維強化固体樹脂は、屈折率を有するガラス繊維を含み、ガラス繊維及び固体樹脂は実質的に均質な混合物である。固体樹脂の屈折率は、ガラス繊維の屈折率の約0.100以内である。固体樹脂及びガラス繊維は、独立して約1.500〜約1.600の屈折率を有する。ガラス繊維強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約85%〜約90%の380〜780nmにおける透過率を有する。ガラス繊維強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約2%〜約10%の380〜780nmにおける散乱透過率を有する。ガラス繊維強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約1%〜約15%の380〜780nmにおけるヘイズを有する。ガラス繊維強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約1015cd/m〜約1050cd/mの輝度を有する。
様々な実施形態において、本発明は、他の方法及びフィラー強化樹脂に対して特定の利点を提供し、そのうちの少なくとも幾つかは予期しないものである。例えば、様々な実施形態において、本発明は、より良好な高透過率、高輝度、低散乱透過率、及び低ヘイズなど、他のフィラー強化樹脂よりも優れた光学特性を有するフィラー強化樹脂を提供する。様々な実施形態において、本発明は、その中により均質に分布したフィラーを有し、より滑らかな表面を有するフィラー強化樹脂を提供し、フィラーが浮遊又は樹脂と金型のキャビティ面との間の界面に蓄積することで最終生成物の高い表面粗さを引き起こす傾向を少なくとも部分的に回避する。様々な実施形態において、本発明は、射出成形、押出成形、及びホットプレス成形などの通常の加工方法を使用して実施することができる他のフィラー強化樹脂よりも優れた光学特性を有するフィラー強化樹脂の製造方法を提供する。
様々な実施形態において、本発明は、より良好な物理的特性、例えばより大きな強度、より低い脆性、より高い耐薬品性、より低い黄色度、又はそれらの組み合わせなどを提供しながら、様々な用途においてガラス又は透明樹脂に取って代わることができるフィラー強化樹脂を提供する。様々な実施形態において、ガラスと比較して、フィラー強化固体樹脂は、より低い脆性、より軽い重量、又はそれらの組み合わせを有することができる。様々な実施形態において、フィラーを含まない透明樹脂と比較して、フィラー強化固体樹脂は、より大きな強度、より低い熱膨張係数(CTE)、より少ない収縮、より高い耐熱性、より大きな表面硬度、又はそれらの組み合わせを有することができる。様々な実施形態において、フィラーを含まない透明樹脂と比較して、フィラー強化固体樹脂は、ハイブリッド設計又は2K(例えば、「2ショット」)成形にとってより良好であり得る。
図面は一般に、本明細書で論じられる様々な実施形態を、例示として、しかしながら限定することなく説明する。
様々な実施形態による射出成形ツーリングを示す図である。 様々な実施形態による射出成形ツーリングの断面及び成形部品を示す図である。 様々な実施形態による加熱及び冷却なしで調製されたサンプルを示す写真である。 様々な実施形態による片面加熱及び冷却を用いて調製されたサンプルを示す写真である。 両面加熱及び冷却を用いて調製されたサンプルを示す写真である。 様々な実施形態による様々な射出成形サンプルの1.5mmの厚さでの全透過率を示す図である。 様々な実施形態による射出成形サンプルの様々な厚さでの全透過率を示す図である。 様々な実施形態による様々なサンプルの波長による散乱透過率を含む全透過率を示す図である。 様々な実施形態による様々な射出成形サンプルの1.5mmの厚さでの散乱透過率を示す図である。 様々な実施形態による射出成形サンプルの様々な厚さでの散乱透過率を示す図である。 様々な実施形態による様々なサンプルの様々な厚さでの散乱透過率を示す図である。 様々な実施形態による様々な射出成形サンプルの1.5mmの厚さでのヘイズを示す図である。 様々な実施形態による射出成形サンプルの様々な厚さでのヘイズを示す図である。 様々な実施形態による様々な厚さを有する様々なサンプルのヘイズを示す図である。 様々な実施形態による様々な射出成形サンプルの1.5mmの厚さでの平均輝度を示す図である。 様々な実施形態による様々な射出成形サンプルの計算された透過率及びヘイズを示す図である。 様々な実施形態による様々なサンプルを形成するために使用されるツーリングの一面の表面粗さのXプロファイルを示す図である。 様々な実施形態による様々なサンプルを形成するために使用されるツーリングの一面の表面粗さのYプロファイルを示す図である。 様々な実施形態による様々なサンプルを形成するために使用されるツーリングの他面の表面粗さのXプロファイルを示す図である。 様々な実施形態による様々なサンプルを形成するために使用されるツーリングの他面の表面粗さのYプロファイルを示す図である。
ここで、開示された主題の特定の実施形態を詳細に参照し、その例を添付の図面に部分的に示す。開示された主題は、列挙された特許請求の範囲と関連して記載されるが、例示された主題は、特許請求の範囲を開示された主題に限定することを意図するものではないことを理解されたい。
本明細書を通して、範囲形式で表される値は、範囲の限界として明示的に記載された数値を含むだけでなく、その範囲内に包含される個々の数値又は部分範囲の全てを、あたかも各数値及び部分範囲が明示的に記載されているかのように含むように、柔軟に解釈されるべきである。例えば、「約0.1%〜約5%」又は「約0.1%〜5%」の範囲は、約0.1%〜約5%だけでなく、示された範囲内の個々の値(例えば、1% 2%、3%、及び4%)及び部分範囲(例えば、0.1%〜0.5%、1.1%〜2.2%、3.3%〜4.4%)も含むと解釈されるべきである。「約X〜Y」との記述は、別段の記載がない限り、「約X〜約Y」と同じ意味を有する。同様に、「約X、Y、又は約Z」との記述は、別段の記載がない限り、「約X、約Y、又は約Z」と同じ意味を有する。
本明細書において、用語「a」、「an」、又は「the」は、文脈上別段の明確な記述がない限り、1つ又は複数を含むように使用される。用語「又は」は、別段の記載がない限り、非排他的な「又は」を指すために使用される。「A及びBの少なくとも1つ」との記述は、「A、B、又はA及びB」と同じ意味を有する。さらに、本明細書で使用される表現及び用語は、他に定義されていない限り、説明の目的のみのためであり、限定するものではない。セクション見出しの使用は、本明細書の読解を助けることを意図しており、限定するものとして解釈されるものではない;セクション見出しに関連する情報は、その特定のセクションの内部又は外部で生じることがある。
本明細書に記載の方法では、時間的又は操作的シーケンスが明示的に記載されている場合を除いて、本発明の原理から逸脱することなく、任意の順序で行為を実施することができる。さらに、明確な主張言語がそれらを別々に実施することを記載しない限り、特定の行為を同時に実施することができる。例えば、Xを実行する主張された行為とYを実行する主張された行為とを、単一の操作内で同時に実行することができ、結果として生じるプロセスは、主張されたプロセスの文言上の範囲内に収まるであろう。
本明細書で使用される用語「約」は、記述された値又は記述された範囲の限界の10%以内、5%以内、又は1%以内など、値又は範囲のある程度の変動を許容することができ、記述された正確な値又は範囲を含む。本明細書で使用される用語「実質的に」は、少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、99.99%、又は少なくとも約99.999%以上、又は100%のように、大多数、又は大部分を指す。
本明細書で使用する用語「放射線」は、媒体又は空間を通って移動するエネルギー粒子を指す。放射線の例は、可視光、赤外線、マイクロ波、電波、超低周波、極低周波、熱放射(熱)、及び黒体放射である。本明細書で使用する用語「UV光」は、約10nm〜約400nmの波長を有する電磁放射線である紫外線を指す。
明細書で使用する用語「硬化」は、任意の形態の放射線に曝すこと、加熱すること、又は硬化又は粘度の上昇をもたらす物理的又は化学的反応を受けることを可能にすることを指す。流動性熱可塑性材料は、材料が硬化するようにそれを冷却することによって硬化させることができる。流動性熱硬化性材料は、材料が硬化するように加熱するか又は照射に曝すことによって硬化させることができる。
本明細書で使用する用語「細孔」は、固体物体内における任意のサイズ又は形状の窪み、スリット、又は穴を指す。細孔は、ある物体を完全に又はその物体を部分的に通過することができる。細孔は他の細孔と交差することができる。細孔は、パルスレーザー源によって生成することができる。
本明細書で使用する用語「溝」は、固体物体の幅よりも大きい長さを有する窪み、スリット、又は穴を指す。溝は他の溝と交差することができる。溝は、連続レーザー源によって生成することができる。
本明細書で使用する用語「室温」は、約15℃〜28℃の温度を指す。
本明細書で使用する用語「コーティング」は、コーティングされた表面上の連続的又は不連続的な材料層を指し、この材料層は表面を貫通し、細孔又は溝などの領域を充填することができ、この材料層は、平面又は曲面を含む任意の3次元形状を有することができる。一例では、コーティング材料の浴に浸すことによって、多孔質又は無孔質であり得る1つ又は複数の表面上にコーティングを形成することができる。
本明細書で使用する用語「表面」は、物体の境界又は側面を指し、境界又は側面は任意の周囲形状を有することができ、平坦、湾曲又は角を含む任意の3次元形状を有することができ、境界又は側面は、連続的又は不連続的であり得る。
本明細書で使用する用語「ポリマー」は、少なくとも1つの繰り返し単位を有する分子を指し、コポリマーを含むことができる。
本明細書に記載のポリマーは、任意の適切な方法で終結することができる。幾つかの実施形態では、ポリマーは、適切な重合開始剤、−H、−OH、0、1、2、又は3個の基(−O−、置換又は非置換の−NH−、及びS−から独立して選択される)で中断された置換又は非置換の(C−C20)ヒドロカルビル(例えば、(C−C10)アルキル又は(C−C10)アリール)、ポリ(置換又は非置換の(C−C20)ヒドロカルビルオキシ)、及びポリ(置換又は非置換の(C−C20)ヒドロカルビルアミノ)から独立して選択される末端基で終結することができる。
本明細書で使用する用語「射出成形」は、熱可塑性、熱硬化性、又はそれらの組み合わせである1つ又は複数のポリマーを含む組成物を金型キャビティ内に射出することによって成形部品又はフォームを製造するプロセスを指し、ここで組成物は冷却され、キャビティの形状に硬化される。射出成形は、射出前に金型を加熱するための蒸気、誘導、カートリッジヒーター、又はレーザー処理などの源による加熱の使用、及び射出後に金型を冷却するための水などの冷却源の使用を含み、より速い金型サイクリング及びより高品質の成形部品又はフォームを可能にする。
[ガラスフィラー強化固体樹脂の製造方法]
本発明は、ガラスフィラー強化固体樹脂の製造方法を提供する。本方法は、流動性樹脂組成物とツールとを接触させるステップを含む。流動性樹脂組成物は、流動性樹脂及びガラスフィラーを含む。ガラスフィラー及び固体樹脂は、実質的に均質な混合物である。流動性樹脂組成物は、ガラスフィラーを含む樹脂組成物を、樹脂組成物が流動性となるような十分な温度(例えば、流動性樹脂組成物中の流動性樹脂の融点を超える、流動性樹脂のガラス転移温度を超える、又は流動性樹脂の熱変形温度を超える温度)まで加熱することによって形成することができる。本方法は、ツールを用いて流動性樹脂組成物を成形又は形成するステップを含むことができる。本方法は、流動性樹脂組成物を硬化させてガラスフィラー強化固体樹脂を形成するステップを含むことができる。ガラスフィラーの屈折率は、ガラスフィラー強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物の屈折率の約0.100以内であることができる。
幾つかの実施形態では、その硬化の間に流動性樹脂組成物と接触するツールの実質的に全ての表面は、約2ミクロン以下の表面粗さRa(すなわち、表面の平均高さからの垂直偏差の算術平均)を有する。硬化の間に流動性樹脂組成物と接触するツールの実質的に全ての表面は、約2ミクロンより大きい表面粗さを有しないことができる。より滑らかな表面は、高透過率、低散乱透過率、低ヘイズ、及び高輝度など、ガラス繊維強化固体樹脂のより良好な光学特性をもたらすことができる。硬化の間に流動性樹脂組成物と接触するツールの表面は、約2ミクロン以下の表面粗さRaを有することができ(例えば、指定された最大表面粗さよりも高い表面粗さを有しない、硬化の間に流動性樹脂組成物と接触する表面を有し)、約1nm〜約50ミクロン、約1nm〜約2ミクロン、約0.1nm〜約50nm、約1nm〜約10nm、又は約20ミクロン、18、16、14、12、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2ミクロン、100nm、90nm、80、70、60、50、40、35、30、25、20、18、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5nm、又は約0.1nm以下よりも大きいか、それらと同等か、又はそれらよりも小さい表面粗さRaを有することができる。硬化の間に流動性樹脂組成物と接触するツールの表面は、約26以上の表面粗さVDI3400、例えば、約25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0、0.1、0.01、又は約0.001以下よりも小さいか、それらと同等か、又はそれよりも大きい表面粗さVDI3400を有することができる。硬化の間に流動性樹脂組成物と接触するツールの表面は、米国SPI(プラスチック工業協会)の標準で約B3以上の表面粗さ、又は約B2、B1、A3、A2、又は約A1以上よりも研磨されていないか、それらと同等な程度研磨されているか、又はそれら以上に研磨された表面粗さを有することができる。
流動性樹脂組成物中のガラスフィラーの屈折率(すなわち、光が媒体中をどのように伝播するかを示し、光の速度を媒質中の光の位相速度で割った値に等しい無次元数)は、ガラスフィラー強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物の屈折率は約0.100以内であり得る。流動性樹脂の屈折率は、ガラスフィラー強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物の屈折率とほぼ同じにすることができる。ガラスフィラーと流動性樹脂の硬化生成物との間の屈折率の差は、任意の適切な差であることができ(例えば、指定された値よりも大きい屈折率の差を有するガラスフィラー及び流動性樹脂を含まない流動性樹脂組成物を有し)、例えば、約0.100、0.95、0.9、0.85、0.8、0.75、0.7、0.65、0.6、0.58、0.56、0.54、0.52、0.5、0.48、0.46、0.44、0.42、0.4、0.38、0.36、0.34、0.32、0.3、0.28、0.26、0.24、0.22、0.2、0.18、0.16、0.14、0.12、0.1、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.035、0.03、0.025、0.02、0.015、0.01、0.005、又は約0.001以下よりも大きいか、それらと同等か、又はそれらよりも小さい差であることができる。
本方法は、流動性樹脂組成物とツールとを接触させるステップと、ツールを用いて流動性樹脂組成物を成形又は形成するステップとを含む。本方法はまた、例えば、(例えば、熱可塑性流動性樹脂を融点未満又は流動性樹脂のガラス転移温度未満、又は流動性樹脂の熱変形温度未満まで)冷却することによって、(例えば、熱硬化性流動性樹脂を)加熱すること又は放射線に曝すことによって、又はそれらの組み合わせによって、流動性樹脂組成物を硬化させてガラスフィラー強化固体樹脂を形成するステップを含む。本方法はまた、ガラスフィラー強化固体樹脂をツールから除去するステップを含むことができる。
接触、成形又は形成、及び硬化するステップは、射出成形(例えば、流動性樹脂組成物を金型内に射出すること)、押出成形(例えば、流動性樹脂組成物を押出機から押し出すこと)、熱ラミネーション(例えば、流動性樹脂組成物を積層すること)、ホットプレス(樹脂組成物が流動性樹脂組成物になるまで、加熱しながら樹脂組成物を加圧することであり、加圧によって所望の形状に成形することができる)、熱成形(hot forming)(例えば、樹脂組成物が流動性樹脂組成物になるまで樹脂組成物を加熱することであり、そして所望の形状に成形される)、又はそれらの組み合わせを含むことができる(例えば、そのようなプロセスであることができ、又はそのようなプロセスの一部であることができる)。ツールは任意の適切なツールであることができる。ツールは、ローラー、プレス、金型、押出機、又はそれらの組み合わせであることができる。ツールは金型であり得る。幾つかの実施形態では、流動性樹脂組成物と接触するツールの表面の少なくとも一部は、硬化の間に流動性樹脂のツールへの接合を防止するようなコーティングを含むことができる。
本方法は、流動性樹脂組成物とツールとの接触の前にツールを加熱して、加熱されたツールを提供するステップを含み、流動性樹脂組成物とツールとを接触させるステップは、流動性樹脂組成物と加熱されたツールとを接触させるステップを含む。加熱するステップは、任意の適切な温度、例えば、流動性樹脂の融点よりも高いか、流動性樹脂のガラス転移温度よりも高いか、又は流動性樹脂の熱変形温度よりも高い温度まで加熱するステップを含むことができる。加熱するステップは、任意の適切な方法、例えば、ツール内の導管を介して加熱媒体を流すこと(例えば、蒸気、圧縮蒸気)、誘導、カートリッジヒーター、又はレーザー処理によって行うことができる。加熱するステップは、例えばその中の導管を介して、加熱媒体をツールに接触させることによって行うことができる。加熱媒体は、任意の適切な加熱媒体、例えば加熱された水(例えば、水蒸気)、油、又はガスとすることができる。
本方法は、流動性樹脂組成物の成形又は形成の間、流動性樹脂組成物の硬化の間、又はそれらの組み合わせの間にツールを冷却するステップを含むことができる。冷却は、任意の適切な温度、例えば流動性樹脂の融点未満、流動性樹脂のガラス転移温度未満、流動性樹脂の熱変形温度未満の温度まで、室温に近い温度まで、又は吐出温度までとすることができる。冷却ステップは、例えばその中の導管を介して、冷却媒体をツールに接触させることによって行うことができる。冷却媒体は、任意の適切な冷却媒体、例えば水、油、又はガスとすることができる。加熱又は冷却導管は、導管の中心が流動性樹脂組成物と接触するツールの表面から2×D以下であるように配置することができ、Dは導管の直径である。導管は、それらの間の距離を3×D以下にすることができる。本方法は、接触の前のツールを加熱するステップと、ツールを冷却するステップとの両方を含むことができる(例えば、加熱及び冷却、H&C、RHCM、又はHCM、E−モールドなど)。加熱及び冷却は、独立的に、片面(例えば、金型の一方の面のみが加熱又は冷却される)又は両面(例えば、金型の両面が加熱又は冷却される)とすることができる。
幾つかの実施形態では、本方法は、硬化流動性樹脂組成物に接触するツール表面の部分の最大表面粗さを有する、金型の加熱、金型の冷却、又はそれらの組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、本方法は、金型の加熱又は金型の冷却を必要としない(しかしながら、それらを含むことはできる)が、本方法は、金型の冷却及び冷却を含む。
流動性樹脂組成物は、流動性樹脂及びガラスフィラーに加えて、任意の適切な材料を含むことができる。例えば、様々な実施形態において、流動性樹脂組成物は、ガラスフィラーに加えて1つ以上のフィラーをさらに含む。幾つかの実施形態では、1つ以上の追加のフィラーは、流動性樹脂の屈折率に一致する屈折率を有することができ、一方で他の実施形態では、追加のフィラーは、任意の適切な屈折率を有することができる。1つ以上の追加のフィラーは、流動性樹脂組成物の約0.001重量%〜約50重量%、又は約0.01重量%〜約30重量%、又は約0.001重量%以下、又は約0.01重量%、0.1、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45重量%、又は約50重量%以上を成すことができる。追加のフィラーは、流動性樹脂組成物中に均質に分布させることができる。追加のフィラーは、繊維状又は粒状であることができる。追加のフィラーは、ケイ酸アルミニウム(ムライト)、合成ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、溶融シリカ、結晶性シリカグラファイト、天然ケイ砂など;窒化ホウ素粉末、ホウ素ケイ酸塩粉末などのホウ素粉末;TiO、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどの酸化物;硫酸カルシウム(その無水物、脱水物又は三水和物として);チョーク、石灰石、大理石、合成沈降炭酸カルシウムなどの炭酸カルシウム;繊維状、モジュラー状、針状、ラメラ状タルクなどを含むタルク;ウォラストナイト;表面処理ウォラストナイト;中空及び中実ガラス球体、ケイ酸塩球体、セノスフェア、アルミノケイ酸塩(アルモスフェア(armospheres))などのガラス球体;硬質カオリン、軟質カオリン、焼成カオリン、ポリマーマトリックス樹脂との相溶性を促進するために当該技術分野で公知の様々なコーティングを含むカオリンなどを含むカオリン;炭化ケイ素、アルミナ、炭化ホウ素、鉄、ニッケル、銅などの単結晶繊維又は「ウィスカー」;アスベスト、炭素繊維などの繊維(連続繊維及び短繊維(chopped fibers)を含む);硫化モリブデン、硫化亜鉛などの硫化物;チタン酸バリウム、バリウムフェライト、硫酸バリウム、ヘビースパー(heavy spar)などのバリウム化合物;粒状又は繊維状のアルミニウム、青銅、亜鉛、銅及びニッケルなどの金属及び金属酸化物;ガラスフレーク、フレーク状炭化ケイ素、二ホウ化アルミニウム、アルミニウムフレーク、鋼鉄フレークなどのフレーク状フィラー;繊維状フィラー、例えば、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、及び硫酸カルシウム半水和物などの少なくとも1つを含む混合物に由来するものなどの短い無機繊維;木材を粉砕して得られる木粉、ケナフ、セルロース、綿、サイザル、ジュート、亜麻、デンプン、トウモロコシ粉、リグニン、ラミー、ラタン、アガベ、竹、麻、挽いたナッツ殻、トウモロコシ、ココナッツ(コイア)、米粒殻などの繊維状製品などの天然フィラー及び強化材;ポリテトラフルオロエチレンなどの有機フィラー、ポリ(エーテルケトン)、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリ(フェニレンスルフィド)、ポリエステル、ポリエチレン、芳香族ポリアミド、芳香族ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル樹脂、ポリ(ビニルアルコール)などの繊維を形成することができる有機ポリマーから形成される強化有機繊維状フィラー;並びに、雲母、粘土、長石、煙塵、フィライト(fillite)、クオーツ、珪岩、パーライト、トリポリ、珪藻土、カーボンブラックなどの追加のフィラー、又は前述のフィラーの少なくとも1つを含む組み合わせであることができる。追加のフィラーは、タルク、ケナフ繊維、又はそれらの組み合わせであることができる。追加のフィラーは、導電性を促進するために金属材料の層で被覆することができ、又は流動性樹脂組成物との接着性及び分散性を向上させるためにシラン、シロキサン、又はシランとシロキサンの組み合わせで表面処理することができる。追加のフィラーは、炭素繊維、鉱物フィラー、又はそれらの組み合わせから選択することができる。追加のフィラーは、雲母、タルク、粘土、ウォラストナイト、硫化亜鉛、酸化亜鉛、炭素繊維、セラミック被覆グラファイト、二酸化チタン、又はそれらの組み合わせから選択することができる。
[流動性樹脂]
流動性樹脂組成物は、流動性樹脂を含む。流動性樹脂は、任意の適切な1つ以上の硬化性樹脂を含むことができる。流動性樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又はそれらの組み合わせであることができる。流動性樹脂を硬化するステップは、流動性樹脂組成物を冷却して固化させるステップ(例えば、熱可塑性流動性樹脂の場合)、流動性樹脂組成物を加熱して固化させるステップ(例えば、熱硬化性流動性樹脂の場合)、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
流動性樹脂は、流動性樹脂組成物の任意の適切な割合とすることができる。例えば、流動性樹脂は、流動性樹脂組成物の約50重量%〜約99.999重量%、約60重量%〜約95重量%、又は約50重量%以下、又は約60重量%、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、99.9、99.99、又は約99.999重量%以上よりも少ないか、それらと同等か、又はそれらよりも多くすることができる。
流動性樹脂中の1つ以上の硬化性樹脂は、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)ポリマー、アクリルポリマー、セルロイドポリマー、酢酸セルロースポリマー、シクロオレフィンコポリマー(COC)、エチレンビニルアセテート(EVA)ポリマー、エチレンビニルアルコール(EVOH)ポリマー、フッ素樹脂、アイオノマー、アクリル/PVCアロイ、液晶ポリマー(LCP)、ポリアセタールポリマー(POM又はアセタール)、ポリアクリレートポリマー、ポリメチルメタクリレートポリマー(PMMA)、ポリアクリロニトリルポリマー(PAN又はアクリロニトリル)、ポリアミドポリマー(PA、例えばナイロンなど)、ポリアミドイミドポリマー(PAI)、ポリアリールエーテルケトンポリマー(PAEK)、ポリブタジエンポリマー(PBD)、ポリブチレンポリマー(PB)、ポリブチレンテレフタレートポリマー(PBT)、ポリカプロラクトンポリマー(PCL)、ポリクロロトリフルオロエチレンポリマー(PCTFE)、ポリテトラフルオロエチレンポリマー(PTFE)、ポリエチレンテレフタレートポリマー(PET)、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレートポリマー(PCT)、ポリ(シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート−コ−エチレングリコール)(PCTG)、Tritan(商標)コポリエステル、ポリカーボネートポリマー(PC)、ポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)(PCCD)、ポリヒドロキシアルカノエートポリマー(PHA)、ポリケトンポリマー(PK)、ポリエステルポリマー、ポリエチレンポリマー(PE)、ポリエーテルエーテルケトンポリマー(PEEK)、ポリエーテルケトンケトンポリマー(PEKK)、ポリエーテルケトンポリマー(PEK)、ポリエーテルイミドポリマー(PEI)、ポリエーテルスルホンポリマー(PES)、塩素化ポリエチレンポリマー(polyethylenechlorinate polymer;PEC)、ポリイミドポリマー(PI)、ポリ乳酸ポリマー(PLA)、ポリメチルペンテンポリマー(PMP)、ポリフェニレンオキシドポリマー(PPO)、ポリフェニレンスルフィドポリマー(PPS)、ポリフタルアミドポリマー(PPA)、ポリプロピレンポリマー、ポリスチレンポリマー(PS)、ポリスルホンポリマー(PSU)、ポリトリメチレンテレフタレートポリマー(PTT)、ポリウレタンポリマー(PU)、ポリビニルアセテートポリマー(PVA)、ポリ塩化ビニルポリマー(PVC)、ポリ塩化ビニリデンポリマー(PVDC)、ポリアミドイミドポリマー(PAI)、ポリアリレートポリマー、ポリオキシメチレンポリマー(POM)、及びスチレン−アクリロニトリルポリマー(SAN)などの、任意の1つ以上の硬化性樹脂とすることができる。流動性樹脂組成物は、ポリカーボネート(PC)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリ(p−フェニレンオキシド)(PPO)、ポリアミド(PA)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエチレン(PE)(例えば、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、超低分子量ポリエチレン(ULMWPE)、高分子量ポリエチレン(HMWPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、高密度架橋ポリエチレン(HDXLPE)、架橋ポリエチレン(PEX又はXLPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)及び超低密度ポリエチレン(VLDPE)など)、ポリプロピレン(PP)、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
流動性樹脂は、芳香族ポリカーボネート及びポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)(PCCD)を含むことができる(例えば、硬化性樹脂は、これらであることができる)。芳香族ポリカーボネートは、ビスフェノール(例えば、2つのヒドロキシフェニル官能基を含む化合物など)に由来するポリカーボネートなどの、任意の適切な芳香族ポリカーボネートとすることができる。ビスフェノールは、ビスフェノールA(2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン)、ビスフェノールAP(1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニル−エタン)、ビスフェノールAF(2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン)、ビスフェノールB(2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン)、ビスフェノールBP(ビス−(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン)、ビスフェノールC(2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン)、ビスフェノールE(1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン)、ビスフェノールF(ビス(4−ヒドロキシジフェニル)メタン)、ビスフェノールG(2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−イソプロピル−フェニル)プロパン)、ビスフェノールPH(5,5’−(1−メチルエチリデン)−ビス[1,1’−(ビスフェニル)−2−オール]プロパン)、ビスフェノールTMC(1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン)、ビスフェノールZ(1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサン)、及びそれらの組み合わせから選択することができる。ビスフェノールは、ビスフェノールA(2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン)であってもよい。芳香族ポリカーボネートは、ビスフェノールA系ポリカーボネート(例えば、ポリビスフェノールAとホスゲンとの反応に由来するポリカーボネート、例えばポリ(オキシカルボニルオキシ−1,4−フェニレン(1−メチルエチリデン)−1,4−フェニレンなど)であってもよい。流動性樹脂は、ビスフェノールA系ポリカーボネートと、ポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)とを含むことができる。流動性樹脂中の芳香族ポリカーボネートのポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)に対する重量比は、任意の適切な重量比、例えば、約5:95〜約95:5、約30:70〜約90:10、約70:30〜約60:40、又は約5:95以下、又は約10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、35:65、40:60、45:55、50:50、55:45、60:40、65:35、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10、又は約95:5以上などとすることができる。芳香族ポリカーボネート(例えば、その硬化生成物)の屈折率は、ポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)(例えば、その硬化生成物)の屈折率の0.100以内とすることができ、又はその差は、約0.100、0.95、0.9、0.85、0.8、0.75、0.7、0.65、0.6、0.58、0.56、0.54、0.52、0.5、0.48、0.46、0.44、0.42、0.4、0.38、0.36、0.34、0.32、0.3、0.28、0.26、0.24、0.22、0.2、0.18、0.16、0.14、0.12、0.1、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.035、0.03、0.025、0.02、0.015、0.01、0.005、又は約0.001以下よりも大きいか、それらと同等か、又はそれらよりも小さくすることができる。
流動性樹脂の硬化生成物は、任意の適切な屈折率を有することができる。幾つかの実施形態では、ガラスフィラー強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物(例えば、その中にガラスフィラー又は他の成分を含まない硬化生成物のみ)は、流動性樹脂とほぼ同じ屈折率を有することができる。他の実施形態では、流動性樹脂の屈折率は、硬化すると変化することがある。流動性樹脂の硬化生成物の屈折率は、約1.450〜約1.800、又は約1.500〜約1.600、約1.508〜約1.585、約1.540〜約1.570、又は約1.450以下、又は約1.455、1.460、1.465、1.470、1.475、1.480、1.485、1.490、1.495、1.500、1.505、1.510、1.515、1.520、1.525、1.530、1.535、1.540、1.545、1.550、1.555、1.560、1.565、1.570、1.575、1.580、1.585、1.590、1.595、1.600、1.605、1.610、1.615、1.620、1.625、1.630、1.635、1.640、1.645、1.650、1.660、1.670、1.680、1.690、1.700、1.710、1.720、1.730、1.740、1.750、1.760、1.770、1.780、1.790、又は約1.800以上よりも小さいか、それらと同等か、又はそれらよりも大きくすることができる。
[ガラスフィラー]
流動性樹脂組成物は、ガラスフィラーを含む。流動性樹脂組成物は、1種類のガラスフィラー、又は2種類以上のガラスフィラーを含むことができる。1つ以上のガラスフィラーは、流動性樹脂組成物の任意の適切な割合、例えば、流動性樹脂組成物の約0.001重量%〜約50重量%、約5重量%〜約40重量%、又は約0.001重量%以下、又は約0.01重量%、0.1重量%、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、又は約50重量%以上よりも少ないか、それらと同等か、それらよりも多い割合を成すことができる。
ガラスフィラーは、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラス繊維(例えば、円形又は平坦な形状などの任意の適切なプロファイルを有する)、又はそれらの任意の組み合わせとすることができる。ガラスフィラーは、円形又は平坦な形状などの、任意の適切なプロファイルを有することができる。例えば、ガラスフィラーは、円形(例えば、ロッド状)又は平坦なプロファイルを有するガラス繊維であり得る。
ガラスフィラーは、ソーダ石灰ガラス、溶融シリカガラス(例えば、クオーツガラスなど)、ホウケイ酸ガラス(例えば、ホウケイ酸ナトリウムガラス、アルカリ金属をベースとしないホウケイ酸ガラス、アルカリ土類金属をベースとするホウケイ酸ガラスなど)、酸化鉛ガラス(例えば、アルカリケイ酸鉛ガラスなど)、アルミノケイ酸塩ガラス、酸化物ガラス、高いジルコニア含量を有するガラス、又はそれらの組み合わせなどの、任意の適切なタイプのガラス(例えば、ケイ酸塩ガラスなどのシリカ系ガラスなど)を含むことができる。
ガラスフィラーは、任意の適切な寸法を有することができる。ガラスフィラーは、約0.1ミクロン以下、又は約0.5ミクロン、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、22、24、26、28、30、35、40、45、50、60、70、80、90ミクロン、0.1mm、0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5、6、7、8、10、12、14、16、18、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200、225、250、又は約500mm以上よりも小さいか、それらと同等か、又はそれらよりも大きい最大寸法を有することができる。
ガラス繊維は、任意の適切な寸法を有することができる。ガラス繊維は、約0.1mm〜約500mm、約0.1mm〜約100mm、約0.5mm〜約50mm、約1mm〜約5mm、又は約0.1mm以下、又は約0.2mm、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200、225、250、又は約500mm以上よりも小さいか、それらと同等か、又はそれらよりも大きい長さを有することができる。
ガラス繊維は、約0.01mm〜約10mmの直径、約0.1〜約5mmの直径、又は約0.1ミクロン以下、又は約0.5ミクロン、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、22、24、26、28、30、35、40、45、50、60、70、80、90ミクロン、0.1mm、0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5、6、7、8、9mm、又は約10mm以上よりも小さいか、それらと同等か、又はそれらよりも大きい直径を有することができる。
ガラスフィラーは、任意の適切な屈折率を有することができる。ガラスフィラーの屈折率は、約1.450〜約1.800、又は約1.500〜約1.600、約1.508〜約1.585、約1.540〜約1.570、又は約1.450以下、又は約1.455、1.460、1.465、1.470、1.475、1.480、1.485、1.490、1.495、1.500、1.505、1.510、1.515、1.520、1.525、1.530、1.535、1.540、1.545、1.550、1.555、1.560、1.565、1.570、1.575、1.580、1.585、1.590、1.595、1.600、1.605、1.610、1.615、1.620、1.625、1.630、1.635、1.640、1.645、1.650、1.660、1.670、1.680、1.690、1.700、1.710、1.720、1.730、1.740、1.750、1.760、1.770、1.780、1.790、又は約1.800以上よりも小さいか、それらと同等か、又はそれらよりも大きくすることができる。
[ガラスフィラー強化固体樹脂]
本発明は、ガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。ガラスフィラー強化固体樹脂は、ガラスフィラー強化固体樹脂を形成するための本明細書に記載の方法の実施形態によって作製することができる任意の適切なガラスフィラー強化固体樹脂とすることができる。例えば、ガラスフィラー強化固体樹脂は、本明細書に記載の流動性樹脂組成物の実施形態の硬化生成物であってもよい。ガラスフィラー強化固体樹脂は、屈折率を有する固体樹脂(例えば、本明細書に記載の流動性樹脂の実施形態の硬化生成物)を含むことができる。ガラスフィラー強化固体樹脂は、屈折率を有するガラスフィラーを含むことができる。ガラスフィラー及び固体樹脂は、実質的に均質な混合物であり得る。固体樹脂の屈折率は、ガラスフィラーの屈折率の約0.100以内とすることができる。
ガラスフィラー強化固体樹脂は、任意の適切な表面粗さを有することができ、それは、流動性樹脂組成物が硬化されてガラスフィラー強化固体樹脂を形成する際に流動性樹脂組成物と接触するツール表面の表面粗さと相関することができる。ガラスフィラー強化固体樹脂は、約2ミクロン以下の表面粗さを有することができ(例えば、指定された最大表面粗さよりも高い表面粗さを有しない、硬化の間に流動性樹脂と接触する表面を有し)、約1nm〜約50ミクロン、約1nm〜約10ミクロン、約0.1nm〜約50nm、約1nm〜約10nm、又は約50ミクロン、40、30、20、18、16、14、12、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2ミクロン、100nm、90nm、80、70、60、50、40、35、30、25、20、18、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5nm、又は約0.1nm以下よりも大きいか、それらと同等か、又はそれらよりも小さい表面粗さを有することができる。ガラスフィラー強化固体樹脂は、約26以上の表面粗さVDI3400、例えば、約25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0、0.1、0.01、又は約0.001以下よりも小さいか、それらと同等か、又はそれよりも大きい表面粗さVDI3400を有することができる。ガラスフィラー強化固体樹脂は、米国SPI(プラスチック工業協会)の標準で約B3以上の表面粗さ、又は約B2、B1、A3、A2、又は約A1以上よりも研磨されていないか、それらと同等な程度研磨されているか、又はそれら以上に研磨された表面粗さを有することができる。
ガラスフィラー強化固体樹脂は、任意の適切な屈折率、例えば、約1.450〜約1.800、又は約1.500〜約1.600、約1.508〜約1.585、約1.540〜約1.570、又は約1.450以下、又は約1.455、1.460、1.465、1.470、1.475、1.480、1.485、1.490、1.495、1.500、1.505、1.510、1.515、1.520、1.525、1.530、1.535、1.540、1.545、1.550、1.555、1.560、1.565、1.570、1.575、1.580、1.585、1.590、1.595、1.600、1.605、1.610、1.615、1.620、1.625、1.630、1.635、1.640、1.645、1.650、1.660、1.670、1.680、1.690、1.700、1.710、1.720、1.730、1.740、1.750、1.760、1.770、1.780、1.790、又は約1.800以上よりも小さいか、それらと同等か、又はそれらよりも大きい屈折率を有することができる。
固体樹脂は、ガラスフィラー強化固体樹脂の任意の適切な割合、例えば、約50重量%〜約99.999重量%、約60重量%〜約95重量%、又は約50重量%以下、又は約60重量%、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、99.9、99.99、又は約99.999重量%以上よりも小さいか、それらと同等か、又はそれらよりも大きい割合を成すことができる。
ガラスフィラーは、ガラスフィラー強化固体樹脂の任意の適切な割合、例えば、流動性樹脂組成物の約0.001重量%〜約50重量%、約5重量%〜約40重量%、又は約0.001重量%以下、又は約0.01重量%、0.1重量%、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、又は約50重量%以上よりも小さいか、それらと同等か、又はそれらよりも大きい割合を成すことができる。
ガラスフィラー強化固体樹脂は、任意の適切な透過率(本明細書では、別段の記載がない限り、全透過率を示し、透過光の全量は、平行透過率及び散乱透過率の両方を含む)を有することができ、例えば、1.5mmの厚さで約80%〜約95%、約85%〜約90%、又は約80%以下、又は約81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95よりも小さいか、それらと同等か、又はそれらよりも大きい、380〜780nmにおける透過率を有することができる。
ガラスフィラー強化固体樹脂は、任意の適切な散乱透過率(例えば、入射ビームに平行でない透過光の割合)を有することができ、例えば、1.5mmの厚さで約0.2%〜約20%、約2%〜約10%、又は約0.2以下、又は約0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19%、又は約20%以上よりも小さいか、それらと同等か、又はそれらよりも大きい、380〜780nmにおける散乱透過率を有することができる。
ガラスフィラー強化固体樹脂は、任意の適切なヘイズ(例えば、散乱透過率である全透過率の割合)を有することができ、例えば、1.5mmの厚さで約0.2%〜約20%、約1%〜約15%、又は約0.2%以下、又は約0.3%、0.4、0.5、0.6、0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19%、又は約20%以上よりも小さいか、それらと同等か、又はそれらよりも大きい、380〜780nmにおけるヘイズを有することができる。
ガラスフィラー強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約1000cd/m〜約1100cd/m、約1015cd/m〜約1050cd/m、又は約1000cd/m以下、又は約1005cd/m、1010、1015、1020、1025、1030、1035、1040、1045、1050、1055、1060、1065、1070、1075、1080、1085、1090、1095cd/m、又は約1100cd/m以上よりも小さいか、それらと同等か、又はそれらよりも大きい、任意の適切な輝度を有することができる。
ガラスフィラー強化固体樹脂は、任意の適切な用途、例えば、輸送車両の窓(例えば、車のサンルーフ又はクォータウィンドウなど)、モバイルデバイス構成要素(例えば、プラスチックフロントウィンドウなど)、TV構成要素(例えば、ディスプレイ、ディスプレイベゼルなど)、透明ディスプレイ、又はガラスを使用できるあらゆる用途などで使用することができる。
本発明の様々な実施形態は、説明のために提供される以下の実施例を参照することにより、より良く理解することができる。本発明は、本明細書において提供される実施例に限定されない。
[実施例1:サンプルの形成]
両面動的温度制御射出成形ツーリングを、グラインダー又はエンドミルによる機械加工を用いて研磨し、粗い湿式砥石(wetstone)から滑らかな湿式砥石(#1500から#3000)で、次いで粗い紙やすりから滑らかな紙やすり(#2000から3000)で、最終的にUniversal Superabrasives社(米国)製のダイヤモンド化合物#2で研磨した。研磨された最終的なツーリングは、約Ra6.5ナノメートルの平滑度を有した。ツーリングは図1に示され、側面6及び7を有している。加熱/冷却チャネル1の直径2は、約8mmであった。加熱/冷却チャネル1の中心は、ツールコア表面5から約8mmに位置した。加熱/冷却チャネル間の距離3は、約16mmであった。図2は、成形ツーリングの断面を示し、成形部品22を示す。距離21は約8mmであった。
射出成形ツーリングを使用し、1.586の屈折率を有するビスフェノールA系ポリカーボネートと1.510の屈折率を有するポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)とを65:35の重量比で含むガラス繊維が充填された混合物を用いて、平坦な射出成形フォームを生成した。その組成物は、約1.567の屈折率を有する、長さ約3mm及び直径約13ミクロンであるNEG製の短ガラス繊維を約30重量%有した。射出成形ツーリングを使用して、3つのサンプルを生成した;サンプル1はツーリングの加熱及び冷却の何れも有さず、サンプル2はツーリングの片面加熱及び冷却を有し、サンプル3はツーリングの両面加熱及び冷却を有する。UV安定剤及び離型添加剤を含むガラス繊維を有さないフィラーを含まないポリカーボネート樹脂であるLexan(商標)LS1を使用する以外は、サンプル3で使用されるのと同じ手順を使用して、別のサンプルを調製した。その組成物を280℃で金型に注入した。加熱及び冷却を含む手順では、組成物を注入する前に、圧縮蒸気を用いて、ツーリングを約130℃まで加熱した。組成物の注入後、ツーリングを約130℃で約3〜4秒間保持し、その後、約30秒間にわたって水を用いてツーリングを冷却した。ツーリングが約80℃に到達した時点で、完成したサンプルをツーリングから除去した。
図3Aは、加熱及び冷却なしで調製されたサンプル1を示す写真である。図3Bは、片面加熱及び冷却を用いて調製されたサンプル2を示す写真である。図3Cは、両面加熱及び冷却を用いて調製されたサンプル3を示す写真である。
[実施例2:サンプルの特性評価]
共にハロゲンD65(CIE標準)光源を使用した村上色彩技術研究所製のHM−150を用いて、380nm〜780nmにおいて、全透過率、散乱透過率、及びヘイズを測定した。輝度は、Topconによって供給されたSR−3Aを用いて測定されたが、それは、キセノン光源をサンプルで白色板に対して照らし、サンプルからの反射光及びサンプルを通った白色板からの反射光を検出する。Bruker製のContour Elite Iを使用して、表面粗さを測定した。
図4Aは、1.5mmの厚さでの、Lexan(商標)LS1と比較したサンプル1〜3の380〜780における全透過率を示す。サンプル2及び3において全透過率は改善され、サンプル3の両面加熱及び冷却が最良の結果をもたらした。図4Bは、1.5mm、2.5mm、及び3.5mmの厚さでのサンプル3の全透過率を示す。厚さが減少するにつれて、全透過率は増加した。図4Cは、日立製の分光計U3310を用いて測定した、サンプル1〜3の波長による散乱透過率を含む全透過率を示す。
図5Aは、サンプル1〜3の1.5mmの厚さでの380〜780における散乱透過率を示す。サンプル2及び3において散乱透過率は改善され、サンプル3の両面加熱及び冷却が最良の結果をもたらした。図5Bは、1.5mm、2.5mm、及び3.5mmの厚さでのサンプル3の散乱透過率を示す。図5Cは、加熱及び冷却を用いて形成されたLexan(商標)LS1サンプルの1.5mmの厚さでの380〜780における散乱透過率、及び1.5mm、2.5mm、及び3.5mmの厚さでのサンプル1及び3の380〜780における散乱透過率を示す。厚さが減少するにつれて、散乱透過率は減少した。
図6Aは、サンプル1〜3の1.5mmの厚さでの380〜780におけるヘイズを示す。サンプル2及び3においてヘイズは改善され、サンプル3の両面加熱及び冷却が最良の結果をもたらした。図6Bは、1.5mm、2.5mm、及び3.5mmの厚さでのサンプル3のヘイズを示す。図6Cは、加熱及び冷却を用いて形成されたLexan(商標)LS1サンプルのヘイズ、及び1.5mm、2.5mm、及び3.5mmの厚さでのサンプル1及び3のヘイズを示す。厚さが減少するにつれて、ヘイズは減少した。
図7は、サンプル1、2、及び3の1.5mmの厚さでの平均輝度をcd/mで示す。サンプル2及び3において平均輝度は改善され、サンプル3の両面加熱及び冷却が最良の結果をもたらした。
図8は、サンプル3について収集されたデータから外挿された厚さによる計算された透過率及びヘイズを示す。
図9A〜Bは、サンプル1〜5を形成するために使用されるツーリングの一面の表面粗さを示し、図9AはXプロファイルを示し(ΔX=0.1763mm、ΔZ=8.4249nm)、図9BはYプロファイルを示し(ΔX=0.1322mm、ΔZ=18.8875nm)、6.624nmの表面Raを提供する。図9C〜Dは、サンプル1〜5を形成するために使用されるツーリングの他面の表面粗さを示し、図9CはXプロファイルを示し(ΔX=0.1763mm、ΔZ=−15.6458nm)、図9DはYプロファイルを示し(ΔX=0.1322mm、ΔZ=2.3089nm)、6.443nmの表面Raを提供する。
表1は、これらの実施例で使用されるツーリングのRaを示す。
表2は、2nmの厚さのサンプルの570nmにおける黄色度を示す。
実施例は、組成物が両面動的ツール温度制御システムを用いて、かつ研磨されたツーリングを使用して射出成形された場合に、ガラス繊維強化射出成形サンプルの光学的性能、例えば全透過率、散乱透過率、ヘイズ、及び輝度などが改善されたことを示す。
採用された用語及び表現は、限定ではなく説明の用語として使用され、このような用語及び表現の使用には、示され説明された特徴又はその一部の等価物を排除することは意図されておらず、本発明の実施形態の範囲内で様々な変更が可能であることが認識される。従って、本発明は、特定の実施形態及び任意の特徴によって具体的に開示されているが、本明細書に開示された概念の変更及び変形は、当業者に頼ることができ、このような変更及び変形は本発明の実施形態の範囲内にあると考えられることを理解されたい。
[追加の実施形態]
以下の例示的な実施形態が提供され、その番号付けは、重要度を指定するものとして解釈されるべきではない。
実施形態1は、ガラスフィラー強化固体樹脂の製造方法であって、
流動性樹脂組成物とツールとを接触させるステップであって、流動性樹脂組成物は、
流動性樹脂と、
ガラスフィラーと、を含み、ガラスフィラー及び固体樹脂は実質的に均質な混合物である、ステップと、
ツールを用いて流動性樹脂組成物を成形又は形成するステップと、
流動性樹脂組成物を硬化させてガラスフィラー強化固体樹脂を形成するステップと、
を含み、
その硬化の間に流動性樹脂組成物と接触するツールの実質的に全ての表面は、約2ミクロン以下の表面粗さRaを有し、
ガラスフィラーの屈折率は、ガラスフィラー強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物の屈折率の約0.100以内である、方法を提供する。
実施形態2は、ツールが約0.1nm〜約50nmの表面粗さを含む、実施形態1の方法を提供する。
実施形態3は、ツールが約1nm〜約15nmの表面粗さを含む、実施形態1又は2の方法を提供する。
実施形態4は、ガラスフィラーの屈折率が流動性樹脂の硬化生成物の屈折率の約0.080以内である、実施形態1〜3の何れか1つの方法を提供する。
実施形態5は、ガラスフィラーの屈折率が流動性樹脂の硬化生成物の屈折率の約0.030以内である、実施形態1〜4の何れか1つの方法を提供する。
実施形態6は、ガラスフィラーが流動性樹脂組成物の約0.001重量%〜約50重量%である、実施形態1〜5の何れか1つの方法を提供する。
実施形態7は、ガラスフィラーが流動性樹脂組成物の約5重量%〜約40重量%である、実施形態1〜6の何れか1つの方法を提供する。
実施形態8は、ガラスフィラーがソーダ石灰ガラス、溶融シリカガラス、ホウケイ酸ガラス、酸化鉛ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、酸化物ガラス、高いジルコニア含量を有するガラス、又はそれらの組み合わせを含む、実施形態1〜7の何れか1つの方法を提供する。
実施形態9は、ガラスフィラーが約0.1mm〜約100mmの長さ及び約0.1ミクロン〜約10mmの直径、又は約1mm〜約5mmの長さ及び約1ミクロン〜約1mmの直径のガラス繊維である、実施形態1〜8の何れか1つの方法を提供する。
実施形態10は、ガラスフィラーがガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラス繊維、又はそれらの組み合わせを含む、実施形態1〜9の何れか1つの方法を提供する。
実施形態11は、ガラスフィラーの屈折率が約1.450〜約1.800である、実施形態1〜10の何れか1つの方法を提供する。
実施形態12は、ガラスフィラーの屈折率が約1.500〜約1.600である、実施形態1〜11の何れか1つの方法を提供する。
実施形態13は、流動性樹脂が流動性樹脂組成物の約50重量%〜約99.999重量%である、実施形態1〜12の何れか1つの方法を提供する。
実施形態14は、流動性樹脂が流動性樹脂組成物の約60重量%〜約95重量%である、実施形態1〜13の何れか1つの方法を提供する。
実施形態15は、流動性樹脂がアクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)ポリマー、アクリルポリマー、セルロイドポリマー、酢酸セルロースポリマー、シクロオレフィンコポリマー(COC)、エチレンビニルアセテート(EVA)ポリマー、エチレンビニルアルコール(EVOH)ポリマー、フッ素樹脂、アイオノマー、アクリル/PVCアロイ、液晶ポリマー(LCP)、ポリアセタールポリマー(POM又はアセタール)、ポリアクリレートポリマー、ポリメチルメタクリレートポリマー(PMMA)、ポリアクリロニトリルポリマー(PAN又はアクリロニトリル)、ポリアミドポリマー(PA、例えばナイロンなど)、ポリアミドイミドポリマー(PAI)、ポリアリールエーテルケトンポリマー(PAEK)、ポリブタジエンポリマー(PBD)、ポリブチレンポリマー(PB)、ポリブチレンテレフタレートポリマー(PBT)、ポリカプロラクトンポリマー(PCL)、ポリクロロトリフルオロエチレンポリマー(PCTFE)、ポリテトラフルオロエチレンポリマー(PTFE)、ポリエチレンテレフタレートポリマー(PET)、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレートポリマー(PCT)、ポリ(シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート−コ−エチレングリコール)(PCTG)、Tritan(商標)コポリエステル、ポリカーボネートポリマー(PC)、ポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)(PCCD)、ポリヒドロキシアルカノエートポリマー(PHA)、ポリケトンポリマー(PK)、ポリエステルポリマー、ポリエチレンポリマー(PE)、ポリエーテルエーテルケトンポリマー(PEEK)、ポリエーテルケトンケトンポリマー(PEKK)、ポリエーテルケトンポリマー(PEK)、ポリエーテルイミドポリマー(PEI)、ポリエーテルスルホンポリマー(PES)、塩素化ポリエチレンポリマー(polyethylenechlorinate polymer;PEC)、ポリイミドポリマー(PI)、ポリ乳酸ポリマー(PLA)、ポリメチルペンテンポリマー(PMP)、ポリフェニレンオキシドポリマー(PPO)、ポリフェニレンスルフィドポリマー(PPS)、ポリフタルアミドポリマー(PPA)、ポリプロピレンポリマー、ポリスチレンポリマー(PS)、ポリスルホンポリマー(PSU)、ポリトリメチレンテレフタレートポリマー(PTT)、ポリウレタンポリマー(PU)、ポリビニルアセテートポリマー(PVA)、ポリ塩化ビニルポリマー(PVC)、ポリ塩化ビニリデンポリマー(PVDC)、ポリアミドイミドポリマー(PAI)、ポリアリレートポリマー、ポリオキシメチレンポリマー(POM)、及びスチレン−アクリロニトリルポリマー(SAN)を含む、実施形態1〜14の何れか1つの方法を提供する。
実施形態16は、流動性樹脂が芳香族ポリカーボネート及びポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)を含む、実施形態1〜15の何れか1つの方法を提供する。
実施形態17は、流動性樹脂が約30:70〜約90:10の芳香族ポリカーボネートのポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)に対する重量比を有する、実施形態16の方法を提供する。
実施形態18は、流動性樹脂が約70:30〜約60:40の芳香族ポリカーボネートのポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)に対する重量比を有する、実施形態16又は17の方法を提供する。
実施形態19は、流動性樹脂がビスフェノールA系ポリカーボネート及びポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)を含む、実施形態1〜18の何れか1つの方法を提供する。
実施形態20は、流動性樹脂の硬化生成物の屈折率が約1.450〜約1.800である、実施形態1〜19の何れか1つの方法を提供する。
実施形態21は、流動性樹脂の硬化生成物の屈折率が約1.500〜約1.600である、実施形態1〜20の何れか1つの方法を提供する。
実施形態22は、流動性樹脂組成物がガラスフィラーに加えてフィラーをさらに含む、実施形態1〜21の何れか1つの方法を提供する。
実施形態23は、ツールがローラー、プレス、金型、押出機、又はそれらの組み合わせである、実施形態1〜22の何れか1つの方法を提供する。
実施形態24は、ツールが金型である、実施形態1〜23の何れか1つの方法を提供する。
実施形態25は、接触、成形又は形成、及び硬化するステップが射出成形、押出成形、熱ラミネーション、ホットプレス、熱成形、又はそれらの組み合わせを含む、実施形態1〜24の何れか1つの方法を提供する。
実施形態26は、接触、成形又は形成、及び硬化するステップが射出成形含む、実施形態1〜25の何れか1つの方法を提供する。
実施形態27は、流動性樹脂組成物とツールとの接触の前にツールを加熱して、加熱されたツールを提供するステップをさらに含み、流動性樹脂組成物とツールとを接触させるステップは、流動性樹脂組成物と加熱されたツールとを接触させるステップを含む、実施形態1〜26の何れか1つの方法を提供する。
実施形態28は、流動性樹脂組成物の成形又は形成の間、流動性樹脂組成物の硬化の間、又はそれらの組み合わせの間にツールを冷却するステップをさらに含む、実施形態1〜27の何れか1つの方法を提供する。
実施形態29は、硬化の間に流動性樹脂組成物と接触するツールの表面の少なくとも一部がコーティングを含む、実施形態1〜28の何れか1つの方法を提供する。
実施形態30は、ガラスフィラー強化固体樹脂が1.5mmの厚さで約80%〜約95%の380〜780nmにおける透過率を有する、実施形態1〜29の何れか1つの方法を提供する。
実施形態31は、ガラスフィラー強化固体樹脂が1.5mmの厚さで約85%〜約90%の380〜780nmにおける透過率を有する、実施形態1〜30の何れか1つの方法を提供する。
実施形態32は、ガラスフィラー強化固体樹脂が1.5mmの厚さで約0.2%〜約20%の380〜780nmにおける散乱透過率を有する、実施形態1〜31の何れか1つの方法を提供する。
実施形態33は、ガラスフィラー強化固体樹脂が1.5mmの厚さで約2%〜約10%の380〜780nmにおける散乱透過率を有する、実施形態1〜32の何れか1つの方法を提供する。
実施形態34は、ガラスフィラー強化固体樹脂が1.5mmの厚さで約0.2%〜約20%の380〜780nmにおけるヘイズを有する、実施形態1〜33の何れか1つの方法を提供する。
実施形態35は、ガラスフィラー強化固体樹脂が1.5mmの厚さで約1%〜約15%の380〜780nmにおけるヘイズを有する、実施形態1〜34の何れか1つの方法を提供する。
実施形態36は、ガラスフィラー強化固体樹脂が1.5mmの厚さで約1000cd/m〜約1100cd/mの輝度を有する、実施形態1〜35の何れか1つの方法を提供する。
実施形態37は、ガラスフィラー強化固体樹脂が1.5mmの厚さで約1015cd/m〜約1050cd/mの輝度を有する、実施形態1〜36の何れか1つの方法を提供する。
実施形態38は、ガラス繊維強化固体樹脂の製造方法であって、
金型を加熱するステップと、
流動性樹脂組成物と加熱された金型とを接触させるステップであって、流動性樹脂組成物は、
ビスフェノールA系ポリカーボネート及びポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)を含む流動性樹脂であって、芳香族ポリカーボネートの(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)に対する重量比が約30:70〜約90:10である、流動性樹脂と、
ガラス繊維と、を含み、ガラス繊維及び固体樹脂は実質的に均質な混合物である、ステップと、
金型を用いて流動性樹脂組成物を成形するステップと、
金型を冷却するステップと、
流動性樹脂組成物を硬化させてガラス繊維強化固体樹脂を形成するステップであって、ガラス繊維強化樹脂が、
1.5mmの厚さで約85%〜約90%の380〜780nmにおける透過率と、
1.5mmの厚さで約2%〜約10%の380〜780nmにおける散乱透過率と、
1.5mmの厚さで約1%〜約15%の380〜780nmにおけるヘイズと、
1.5mmの厚さで約1015cd/m〜約1050cd/mの輝度と、
を有する、ステップと、
を含み、
その硬化の間に流動性樹脂組成物と接触するツールの実質的に全ての表面は、約1nm〜約10nmの表面粗さRaを有し、
ガラス繊維の屈折率は、ガラス繊維強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物の屈折率の約0.100以内であり、
ガラス繊維強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物及びガラス繊維は、独立して約1.500〜約1.600の屈折率を有する、方法を提供する。
実施形態39は、ガラスフィラー強化固体樹脂の製造方法であって、
ツールを加熱するステップと、
流動性樹脂組成物と加熱されたツールとを接触させるステップであって、流動性樹脂組成物は、
流動性樹脂と、
ガラスフィラーと、を含み、ガラスフィラー及び固体樹脂は実質的に均質な混合物である、ステップと、
ツールを用いて流動性樹脂組成物を成形又は形成するステップと、
ツールを冷却するステップと、
流動性樹脂組成物を硬化させてガラスフィラー強化固体樹脂を形成するステップと、
を含み、
ガラスフィラーの屈折率は、ガラスフィラー強化固体樹脂中の流動性樹脂の硬化生成物の屈折率の約0.100以内である、方法を提供する。
実施形態40は、
屈折率を有する固体樹脂と、
屈折率を有するガラスフィラーと、を含み、ガラスフィラー及び固体樹脂は実質的に均質な混合物であり、固体樹脂の屈折率はガラスフィラーの屈折率の約0.100以内である、ガラスフィラー強化固体樹脂であって、
1.5mmの厚さで約80%〜約95%の380〜780nmにおける透過率と、
1.5mmの厚さで約0.2%〜約20%の380〜780nmにおける散乱透過率と、
1.5mmの厚さで約0.2%〜約20%の380〜780nmにおけるヘイズと、
1.5mmの厚さで約1000cd/m〜約1100cd/mの輝度と、
を有する、ガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
実施形態41は、約1nm〜約50ミクロンの表面粗さRaを含む、実施形態40のガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
実施形態42は、固体樹脂がガラスフィラー強化固体樹脂の約50重量%〜約99.999重量%である、実施形態40又は41のガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
実施形態43は、固体樹脂がガラスフィラー強化固体樹脂の約60重量%〜約95重量%である、実施形態40〜42の何れか1つのガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
実施形態44は、固体樹脂が芳香族ポリカーボネート及びポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)を含む流動性樹脂の硬化生成物である、実施形態40〜43の何れか1つのガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
実施形態45は、流動性樹脂が約30:70〜約90:10の芳香族ポリカーボネートのポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)に対する重量比を有する、実施形態40〜44の何れか1つのガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
実施形態46は、固体樹脂が約1.500〜約1.600の屈折率を有する、実施形態40〜45の何れか1つのガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
実施形態47は、ガラス繊維がガラスフィラー強化固体樹脂の約5重量%〜約40重量%である、実施形態40〜46の何れか1つのガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
実施形態48は、ガラスフィラー強化固体樹脂が1.5mmの厚さで約85%〜約90%の380〜780nmにおける透過率を有する、実施形態40〜47の何れか1つのガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
実施形態49は、ガラスフィラー強化固体樹脂が1.5mmの厚さで約2%〜約10%の380〜780nmにおける散乱透過率を有する、実施形態40〜48の何れか1つのガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
実施形態50は、ガラスフィラー強化固体樹脂が1.5mmの厚さで約1%〜約15%の380〜780nmにおけるヘイズを有する、実施形態40〜49の何れか1つのガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
実施形態51は、ガラスフィラー強化固体樹脂が1.5mmの厚さで約1015cd/m〜約1050cd/mの輝度を有する、実施形態40〜50の何れか1つのガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
実施形態52は、
屈折率を有する固体樹脂であって、ビスフェノールA系ポリカーボネート及びポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)の硬化生成物を含み、固体樹脂中の芳香族ポリカーボネートのポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)に対する重量比が約30:70〜約90:10である、固体樹脂と、
屈折率を有するガラス繊維と、を含み、ガラス繊維及び固体樹脂は実質的に均質な混合物であり、固体樹脂の屈折率はガラス繊維の屈折率の約0.100以内である、ガラス繊維強化固体樹脂であって、
固体樹脂及びガラス繊維は、独立して約1.500〜約1.600の屈折率を有し、
1.5mmの厚さで約85%〜約90%の380〜780nmにおける透過率と、
1.5mmの厚さで約2%〜約10%の380〜780nmにおける散乱透過率と、
1.5mmの厚さで約1%〜約15%の380〜780nmにおけるヘイズと、
1.5mmの厚さで約1015cd/m〜約1050cd/mの輝度と、
を有する、ガラス繊維強化固体樹脂を提供する。
実施形態52は、記載された全ての要素又は選択肢が使用又は選択可能であるように任意に構成された、実施形態1〜51の何れか1つ又は任意の組み合わせの方法又はガラスフィラー強化固体樹脂を提供する。
1 加熱/冷却チャネル
2 加熱/冷却チャネル(1)の直径
3 加熱/冷却チャネル(1)間の距離
5 ツールコア表面
6 側面
7 側面
21 距離
22 成形部品

Claims (15)

  1. ガラスフィラー強化固体樹脂の製造方法であって、
    流動性樹脂組成物とツールとを接触させるステップであって、前記流動性樹脂組成物は、
    流動性樹脂と、
    ガラスフィラーと、を含み、ガラスフィラー及び固体樹脂は実質的に均質な混合物である、ステップと、
    前記ツールを用いて前記流動性樹脂組成物を成形又は形成するステップと、
    前記流動性樹脂組成物を硬化させてガラスフィラー強化固体樹脂を形成するステップと、
    を含み、
    その硬化の間に前記流動性樹脂組成物と接触する前記ツールの実質的に全ての表面は、約2ミクロン以下の表面粗さRaを有し、
    前記ガラスフィラーの屈折率は、前記ガラスフィラー強化固体樹脂中の前記流動性樹脂の硬化生成物の屈折率の約0.100以内である、方法。
  2. 前記ツールは、約1nm〜約2ミクロンの表面粗さを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ガラスフィラーの屈折率は、前記流動性樹脂の硬化生成物の屈折率の約0.080以内である、請求項1に記載の方法。
  4. 前記ガラスフィラーは、前記流動性樹脂組成物の約0.001重量%〜約50重量%である、請求項1に記載の方法。
  5. 前記ガラスフィラーは、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラス繊維、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記流動性樹脂は、ビスフェノールA系ポリカーボネート及びポリ(1,4−シクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート)を含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記ツールは、ローラー、プレス、金型、押出機、又はそれらの組み合わせである、請求項1に記載の方法。
  8. 接触、成形又は形成、及び硬化するステップは、射出成形、押出成形、熱ラミネーション、ホットプレス、熱成形、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の方法。
  9. 前記流動性樹脂組成物と前記ツールとの接触の前に前記ツールを加熱して、加熱されたツールを提供するステップをさらに含み、前記流動性樹脂組成物と前記ツールとを接触させるステップは、前記流動性樹脂組成物と前記加熱されたツールとを接触させるステップを含む、請求項1に記載の方法。
  10. 前記流動性樹脂組成物の成形又は形成の間、前記流動性樹脂組成物の硬化の間、又はそれらの組み合わせの間に前記ツールを冷却するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  11. 前記ガラスフィラー強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約80%〜約95%の380〜780nmにおける透過率を有する、請求項1に記載の方法。
  12. 前記ガラスフィラー強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約0.2%〜約20%の380〜780nmにおける散乱透過率を有する、請求項1に記載の方法。
  13. 前記ガラスフィラー強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約0.2%〜約20%の380〜780nmにおけるヘイズを有する、請求項1に記載の方法。
  14. 前記ガラスフィラー強化固体樹脂は、1.5mmの厚さで約1000cd/m〜約1100cd/mの輝度を有する、請求項1に記載の方法。
  15. 屈折率を有する固体樹脂と、
    屈折率を有するガラスフィラーと、を含み、前記ガラスフィラー及び前記固体樹脂は実質的に均質な混合物であり、前記固体樹脂の屈折率は前記ガラスフィラーの屈折率の約0.100以内である、ガラスフィラー強化固体樹脂であって、
    1.5mmの厚さで約80%〜約95%の380〜780nmにおける透過率と、
    1.5mmの厚さで約0.2%〜約20%の380〜780nmにおける散乱透過率と、
    1.5mmの厚さで約0.2%〜約20%の380〜780nmにおけるヘイズと、
    1.5mmの厚さで約1000cd/m〜約1100cd/mの輝度と、
    を有する、ガラスフィラー強化固体樹脂。
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