JP3813159B2 - ガラス繊維強化ポリフェニオレンエーテルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス繊維強化ポリフェニレンエーテル（以下ＦＲ−ＰＰＥと略す）に用いられるガラス繊維及びそれを用いて成形したＦＲ−ＰＰＥの製造法に関するものである。

従来から、ガラス繊維を製造するには、ガラスを炉中で溶融しブッシングと呼ばれる多数の細孔から引き出し、適当な処理剤をアプリケーターを介して施し、数ミクロンから十数ミクロンになる様に延伸しその後乾燥する方法が行われている。ＦＲ−ＰＰＥ用に用いられるガラス繊維処理剤は、合成樹脂を主成分とするフィルム形成剤とカップリンング剤，界面活性剤，平滑剤及び帯電防止剤等により構成されるが、この様な公知の処理剤で処理したガラス繊維では押出成形機又は射出成形機によりＰＰＥと混練し成形した場合ＰＰＥとガラス組成の接着性が乏しく、成形品の機械的特性は不十分な効果しか得られない。
特開昭６２−２６０８３２

本発明が解決しようとしている課題は、ガラス繊維とＰＰＥ樹脂との接着性を高め、ＰＰＥ樹脂に対するガラス繊維の補強効果が著しく向上するガラス繊維を提供することにある。さらに、上記のガラス繊維を用いる事により、従来より著しく良好な物性を有する成形品を製造する方法を提供することにある。

本発明者らはＦＲ−ＰＰＥでのガラス繊維の補強効果を向上させるために鋭意研究を重ねた結果本発明を見い出した。即ち、本発明は、溶融ガラスを多数のブッシングから引き出し、合成樹脂エマルジョン、カップリング剤、およびホウ素化合物を含む処理剤を施し、延伸し乾燥するガラス繊維の製造方法である。さらに、この製造方法で得られたガラス繊維を用いて成形するＦＲ−ＰＰＥの製造方法である。

本発明によれば、ガラス繊維−ＰＰＥ樹脂との接着性が良好となり、ＦＲ−ＰＰＥ成形品の機械的強度が著しく良好になる。

本発明でいうホウ素化合物は、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸、無水ホウ酸、ホウ酸アンモニウム、水素化ホウ酸ナトリウムが挙げられるが、特に望ましくは、ホウ酸又は無水ホウ酸である。また、ホウ素化合物のガラス繊維への付着量はガラス繊維重量に対して０．０１重量％以上、２重量％以下である。ホウ素化合物が０．０１重量％以下ではＰＰＥとの接着性を満足する事ができず、２重量％以上では経済的でない。

本発明における合成樹脂エマルジョンとはポリ酢酸ビニル，不飽和ポリエステル，ポリエチレン，ポリウレタン，エポキシ樹脂，ポリスチレン，アクリル樹脂あるいはこれらの共重合物等のエマルジョンが挙げられ、この中から１種もしくは数種を併用しても良い。

また、本発明におけるカップリング剤は通常ガラス繊維の処理剤に添加されているものでよく、例えば、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン，γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン，γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン，γ−アミノプロピルトリエトキシシラン，メタクリレートクロミッククロライド，Ｎ−Ｂ（Ｎビニルベンジルアミノ），γ−アミノプロピルトリエトキシシラン塩酸塩等から選ばれた１種もしくは数種のカップリング剤が挙げられる。

本発明でいう処理剤は公知の界面活性剤等を併用しても差し支えない。すなわち、非イオン，陽イオン系の界面活性剤，例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル，ポリオキシエチレンアルキルフェノール，脂肪酸ソルビタンエステル，アルキル第四級アンモニウム塩，アルキルアミン塩，アルキルイミダゾリン誘導体等から選ばれた１種もしくは数種の界面活性剤を適宣添加しても良い。また平滑剤，酸化防止剤，帯電防止剤あるいはその他の添加剤を使用しても何等差し支える物ではない。

本発明のガラス繊維の組成は電気絶縁用ガラス，通常Ｅガラスであるが、この他にＣガラス，Ａガラス，Ｔガラス等にも適用できる。

本発明のガラス繊維の製造方法で得られたガラス繊維を用いて成形するＦＲ−ＰＰＥのＰＰＥはポリ２，６−ジメチルフェニレンエーテル，変性ポリフェニレンエーテルを含む。変性ポリフェニレンエーテルは上記ポリ２，６−ジメチルフェニレンエーテルにＡＢＳ，ＡＳの如きポリスチレン系樹脂，ハイインパクトポリスチレン，ポリブタジエンの如きジエン系ゴム又はナイロン樹脂等を変性剤として配合、混練したものを含む。本発明のＦＲ−ＰＰＥは上記のガラス繊維とＰＰＥを公知の押出機又は射出成形機により混練し、成形されるが、これらの混練方法に特に限定はなく常法を使用できる。成形材料中のガラス繊維の配合割合は５重量％から５０重量％であり、通常は１５重量％から３０重量％が好適である。さらに用途によって難燃剤，充填剤，安定剤，可塑剤及び顔料等を配合する事ができる。

以下に実施例を示し、本発明を詳細に説明する。しかし本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。
[実施例１〜５]
ガラス繊維処理剤として表１に示す組成物により処理した。それぞれの値はガラス繊維の重量に対する重量％で示した。

上記処理剤を溶融紡糸したフィラメント直径１３μｍのガラスフィラメント１６００本にアプリケーターローラーで塗布し３００ｍｍφの回転ドラムに巻き取った。このストランド巻体は、その後切断機にて３ｍｍに切断し乾燥機で１３０℃で６０分間乾燥し水分を除去し、処理済みのガラス繊維（３ｍｍ長さのガラスチョップドストランド）を得た。

次に、表−２に示す樹脂組成物をブレンダーで混合し３０ｍｍφ２軸押出機にて溶融温度２９０℃にて押し出し、ペレタイザーによりＦＲ−ＰＰＥのペレットを得た。このペレットをシリンダー温度３００℃，金型温度８０℃で射出成形しＦＲ−ＰＰＥの成形品を得た。成形品の評価は、ＪＩＳ Ｋ−７１１３，Ｋ−７２０３及びＫ−７１１０により引張り強度，曲げ強度，アイゾット衝撃強度を測定した。ガラス繊維とＰＰＥ樹脂との接着性はＳＥＭにより衝撃試験後の成形品の破断面を目視観察した。結果を表−３に示す。

[比較例]
実施例１のホウ酸を無添加とした他は、実施例１〜５で示した方法でガラス繊維及び成形品を製造し評価をした。その評価結果を表−３に示す。

Claims (1)

1. 溶融ガラスを多数のブッシングから引き出し、処理剤を施し、延伸し、ガラス繊維を得るにあたり、前記処理剤は合成樹脂エマルジョン、カップリング剤、およびホウ素化合物を含み、前記ホウ素化合物がガラス繊維重量に対し、０．０１〜２重量％付着するように前記処理剤を施す工程と、
   前記ガラス繊維を切断し、ガラスチョップドストランドを得る工程と、
   前記ガラスチョップドストランドとポリフェニレンエーテル樹脂とを混練し、ペレットにする工程と、
   前記ペレットを射出成形する工程と、
   を有することを特徴とするガラス繊維強化ポリフェニレンエーテル成形品の製造方法。