JP7014346B1 - ガラス繊維強化樹脂成形品、電子機器筐体、モビリティ製品用内装部品、及び、モビリティ製品用外装部品 - Google Patents

ガラス繊維強化樹脂成形品、電子機器筐体、モビリティ製品用内装部品、及び、モビリティ製品用外装部品 Download PDF

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Abstract

ガラス繊維織物の織目が視認でき、ガラス繊維織物の備える意匠性が発揮され、ガラス繊維織物が十分な補強効果を発揮する、ガラス繊維強化樹脂成形品を提供する。ガラス繊維強化樹脂成形品は、ガラス繊維織物と、透明樹脂とを含み、ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.0%超50.0%以下であり、前記ガラス繊維織物の経糸の糸幅Bt、及び、緯糸の糸幅Byが、それぞれ、0.50~8.50mmであり、ガラス繊維織物の経糸の織密度Wt、及び、緯糸の織密度Wyが、それぞれ、3.0~50本/25mmであり、ガラス繊維織物の経糸拡幅度Et、及び、緯糸拡幅度Eyが、それぞれ、0.70~1.10である。

Description

本発明は、ガラス繊維強化樹脂成形品、電子機器筐体、モビリティ製品用内装部品、及び、モビリティ製品用外装部品に関する。
従来、ガラス繊維織物は、シート状の樹脂材料に、強度、剛性、絶縁性、不燃性等を付与するために広く用いられている。
近年、透明樹脂と、当該透明樹脂と屈折率の近いガラス繊維織物とを組み合わせることで、透明樹脂中のガラス繊維織物の視認性を低下させ、全体として透明なガラス繊維強化樹脂成形品(透明複合シート)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005-319746号公報
本発明者らは、ガラス繊維織物の織模様には独特の美観が存在するにもかかわらず、前記透明複合シートでは、ガラス繊維織物の織目が視認できず、ガラス繊維織物が本来持つ意匠性が損なわれているという不都合が存在していることを見出した。
また、本発明者らは、透明複合シート作製時に、透明樹脂がガラス繊維織物に十分に含浸しないという不具合が生じた場合には、透明樹脂が十分に含浸していない部分では、ガラス繊維織物の織目が観察可能となるが、ガラス繊維織物によるガラス繊維強化樹脂成形体の補強効果が失われるという不都合が生じることを見出した。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ガラス繊維織物の織目が視認でき、ガラス繊維織物の備える意匠性が発揮され、かつ、ガラス繊維織物が十分な補強効果を発揮する、ガラス繊維強化樹脂成形品を提供することを目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、ガラス繊維織物と、透明樹脂とを含む、ガラス繊維強化樹脂成形品であって、前記ガラス繊維織物のフィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.0%超50.0%以下の範囲にあり、前記ガラス繊維織物の経糸の糸幅Bt、及び、緯糸の糸幅Byが、それぞれ、0.50mm~8.50mmの範囲にあり、前記ガラス繊維織物の経糸の織密度Wt、及び、緯糸の織密度Wyが、それぞれ、3.0本/25mm~50.0本/25mmの範囲にあり、前記ガラス繊維織物の、Bt/(25/Wt)で計算される経糸拡幅度Et、及び、By/(25/Wy)で計算される緯糸拡幅度Eyが、それぞれ、0.70~1.10の範囲にあることを特徴とする。
本発明のガラス繊維強化樹脂成形品によれば、前記ガラス繊維織物のフィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.0%超50.0%以下の範囲にあり、かつ、前記Bt、By、Wt、Wy、Et及びEyが上述した範囲にあることで、ガラス繊維織物の織目が視認でき、ガラス繊維織物の備える意匠性が発揮され、かつ、ガラス繊維織物が十分な補強効果を発揮する。ここで、ガラス繊維織物が十分な補強効果を発揮するとは、ガラス繊維強化樹脂成形品の曲げ弾性率が10GPa以上であることを意味する。
なお、前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率は、以下の方法で測定することができる。まず、ガラス繊維強化樹脂成形品をダイヤモンドカッター、糸のこぎり等を使用して切断し、切断面を機械研磨して、測定サンプルを作製する。次いで、図1に示すように、デジタルマイクロスコープ(株式会社ハイロックス製、型式名:KH-8700)を用いて、倍率2500倍で、測定サンプルの研磨面を撮影し、得られた画像について、画像処理ソフトWinRooF2013を用いて、ガラスフィラメント1が黒色になるように2値化処理を行う。次いで、ガラスフィラメント1が5~20本含まれる、測定領域2を設定する。次いで、画像処理ソフトWinRooF2013を用いて、測定領域中の白色部分を空隙部3として特定し、各空隙部3の面積を求める。次いで、測定領域2のフィラメント樹脂近傍未含浸率を、フィラメント近傍樹脂未含浸率(%)=(空隙部3の合計面積)/(測定領域2の面積)×100、により求める。次いで、含まれるガラスフィラメントの本数が異なる、互いに重複しない、少なくとも5つの測定領域2を設定し、各測定領域2において、フィラメント近傍樹脂未含浸率を測定し、その平均をとることで、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率を求める。
また、前記ガラス繊維強化樹脂成形品の曲げ弾性率は、精密万能試験機(株式会社島津製作所製、型式名:AG-X Plus 50KN)を用いて、JIS K 7017:1999に準拠して測定することができる。
また、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、前記ガラス繊維織物のフィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.1%以上28.0%以下の範囲にあることが好ましい。
本発明のガラス繊維強化樹脂成形品によれば、前記ガラス繊維織物のフィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.1%以上28.0%以下の範囲にあることで、ガラス繊維織物が優れた補強効果を発揮する。ここで、ガラス繊維織物が優れた補強効果を発揮するとは、ガラス繊維強化樹脂成形品の曲げ弾性率が15GPa以上であることを意味する。
また、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、前記ガラス繊維織物のフィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.5%以上10.0%以下の範囲にあることが好ましい。
本発明のガラス繊維強化樹脂成形品によれば、前記ガラス繊維織物のフィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.5%以上10.0%以下の範囲にあることで、ガラス繊維織物がより優れた補強効果を発揮する。ここで、ガラス繊維織物がより優れた補強効果を発揮するとは、ガラス繊維強化樹脂成形品の曲げ弾性率が18GPa以上であることを意味する。
また、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、前記ガラス繊維織物のフィラメント近傍樹脂未含浸率が、3.1%以上5.0%以下の範囲にあることが好ましい。
本発明のガラス繊維強化樹脂成形品によれば、前記ガラス繊維織物のフィラメント近傍樹脂未含浸率が、3.1%以上5.0%以下の範囲にあることで、ガラス繊維織物がさらに優れた補強効果を発揮する。ここで、ガラス繊維織物さらに優れた補強効果を発揮するとは、ガラス繊維強化樹脂成形品の曲げ弾性率が20GPa以上であることを意味する。
また、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、前記ガラス繊維織物の経糸の質量(単位長さ当たりの質量)、及び、緯糸の質量(単位長さ当たりの質量)が、それぞれ、210tex~850texの範囲にあることが好ましい。なお、1texは、1g/1000mに相当する。
本発明のガラス繊維強化樹脂成形品によれば、前記ガラス繊維織物の経糸の質量、及び、緯糸の質量が、それぞれ、210tex~850texの範囲にあることで、ガラス繊維繊織物の備える意匠性がより発揮され、また、ガラス繊維強化樹脂成形品の平滑性が優れたものとなる。ここで、ガラス繊維強化樹脂成形品の平滑性が優れたものになるとは、ガラス繊維強化樹脂成形品表面の中心平均粗さRaが1μm以下であることを意味する。
なお、ガラス繊維強化樹脂成形品表面の中心平均粗さRaは、表面粗さ測定機(株式会社ミツトヨ製、型式名:J‐47‐2‐0130)を用いて、JIS B 0601:2013に準拠して測定することができる。
また、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維の測定周波数1GHzにおける誘電率が5.5以下であることが好ましい。
本発明のガラス繊維強化樹脂成形品によれば、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維の測定周波数1GHzにおける誘電率が5.5以下であることで、ガラス繊維強化樹脂成形品が優れた電波透過性を備える。
また、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維のガラス組成が、ガラス繊維の全量に対して、60.0質量%~70.0質量%の範囲のSiOと、20.0質量%~30.0質量%のAlと、5.0質量%~15.0質量%の範囲のMgOとを含むガラス組成であることが好ましい。
本発明のガラス繊維強化樹脂成形品によれば、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維のガラス組成が、上述のガラス組成であることで、ガラス繊維織物が特に優れた補強効果を発揮する。ここで、ガラス繊維織物が特に優れた補強効果を発揮するとは、ガラス繊維強化樹脂成形品の曲げ弾性率が24GPa以上であることを意味する。
本発明の電子機器筐体は、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品を含む。
本発明の電子機器筐体によれば、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品を含むことで、十分な剛性と、優れた意匠性を備える。
本発明のモビリティ製品用内装部品は、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品を含む。
本発明のモビリティ製品用内装部品によれば、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品を含むことで、十分な剛性と、優れた意匠性を備える。
本発明のモビリティ製品用外装部品は、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品を含む。
本発明のモビリティ製品用外装部品によれば、本発明のガラス繊維強化樹脂成形品を含むことで、十分な剛性と、優れた意匠性を備える。
平均フィラメント近傍樹脂未含浸率を説明するための、デジタルマイクロスコープ画像。
次に、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品は、ガラス繊維織物と、透明樹脂とを含む、ガラス繊維強化樹脂成形品であって、前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.0%超50.0%以下の範囲にあり、前記ガラス繊維織物の経糸の糸幅Bt、及び、緯糸の糸幅Byが、それぞれ、0.50mm~8.50mmの範囲にあり、前記ガラス繊維織物の経糸の織密度Wt、及び、緯糸の織密度Wyが、それぞれ、3.0本/25mm~50.0本/25mmの範囲にあり、前記ガラス繊維織物の、Bt/(25/Wt)で計算される経糸拡幅度Et、及び、By/(25/Wy)で計算される緯糸拡幅度Eyが、それぞれ、0.70~1.10の範囲にあることを特徴とする。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品によれば、前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.0%超50.0%以下の範囲にあり、かつ、前記Bt、By、Wt、Wy、Et及びEyが上述した範囲にあることで、ガラス繊維織物の織目が視認でき、ガラス繊維織物の備える意匠性が発揮され、かつ、ガラス繊維織物が十分な補強効果を発揮する。ここで、ガラス繊維織物が十分な補強効果を発揮するとは、ガラス繊維強化樹脂成形品の曲げ弾性率が10GPa以上であることを意味する。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.0%以下であると、ガラス繊維強化樹脂成形品の状態でガラス繊維織物の織目を視認できず、そのため、ガラス繊維織物が備える意匠性が発揮されない。一方、前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率が、50.0%超であると、ガラス繊維織物の補強効果が十分に発揮されない。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、ガラス繊維織物がより優れた補強効果を発揮することから、前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率は、2.1%以上28.0%以下の範囲にあることが好ましい。また、ガラス繊維織物がより優れた補強効果を発揮することから、前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率は、2.5%以上10.0%以下の範囲にあることがより好ましい。また、ガラス繊維織物がさらに優れた補強効果を発揮することから、前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率は、3.1%以上5.0%以下の範囲にあることがさらに好ましい。また、ガラス繊維織物がさらに優れた補強効果をより確実に発揮することから、前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率は、3.1%以上4.0%以下の範囲にあることが特に好ましく、3.1%以上3.9%以下の範囲にあることがとりわけ好ましく、3.1%以上3.7%以下の範囲にあることが殊に好ましく、3.1%以上3.4%以下の範囲にあることが最も好ましい。
前記ガラス繊維織物のフィラメント近傍樹脂未含浸率は、ガラス繊維織物の表面に付着する、シランカップリング剤、及び、シランカップリング剤以外の染料又は顔料の付着量により制御することができる。ガラス繊維織物の表面に付着するシランカップリング剤の付着量を多くし、シランカップリング剤以外の染料又は顔料の付着量を少なくすることで、前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率を低下させることができる。本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、ガラス繊維織物表面へのシランカップリング剤の付着量としては、例えば、0.03質量%以下を挙げることができ、染料又は顔料の付着量としては、1.0質量%以下を挙げることができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の経糸の糸幅Bt、及び、緯糸の糸幅Byが、それぞれ、0.50mm未満、又は、8.50mm超であると、ガラス繊維織物が備える意匠性が不十分になる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、ガラス繊維織物が意匠性をより確実に備えるために、前記ガラス繊維織物の経糸の糸幅Bt、及び、緯糸の糸幅Byは、それぞれ、0.80mm~4.80mmの範囲にあることが好ましく、1.60mm~3.30mmの範囲にあることがより好ましく、1.70mm~2.30mmの範囲にあることがさらに好ましい。
なお、前記糸幅Bt及びByは、以下の方法で求めることができる。まず、ガラス繊維強化樹脂成形品の表面をデジタルマイクロスコープ(株式会社ハイロックス製、型式名:KH-8700)を用いて、倍率35倍~100倍で撮影する。次いで、得られた画像について、画像処理ソフトWinRooF2013を用いて、1枚の画像又は複数枚の画像より、少なくとも5本の経(緯)糸を選択し、各経(緯)糸について、1枚の画像又は複数の画像より、経(緯)糸の下に緯(経)糸が存在する領域から少なくとも5点の経(緯)糸幅を測定する。1枚の画像から測定された経(緯)糸幅の平均を算出することで、Bt(By)を求めることができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、ガラス繊維織物の糸幅Bt及びByは、例えば、経糸及び緯糸に対する巻き返しの実施有無及び実施条件、ガラス繊維織物の製織時に経糸に加えられる張力条件及び緯糸の打込み条件、ガラス繊維織物の製織後に行われてもよい高圧水流や超音波等を用いたガラス繊維織物への開繊処理条件、ガラス繊維強化樹脂成形品を作成する際のプレス条件を調整することで制御することができる。例えば、高圧水流で開繊処理を行う場合、水流圧力を0.1MPa~4.0MPaの範囲で高いものとすることで、Bt及びByを大きくすることができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記Btに対するByの比(By/Bt)は、例えば、0.90~1.30の範囲にあり、1.00~1.20の範囲にあることが好ましく、1.00~1.05の範囲にあることがさらに好ましい。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の経糸の織密度Wt、及び、緯糸の織密度Wyが、それぞれ、3.0本/25mm未満、又は、50.0本/25mm超であると、ガラス繊維織物が備える意匠性が不十分になる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、ガラス繊維織物が意匠性をより確実に備えるために、前記ガラス繊維織物の経糸の織密度Wt、及び、緯糸の織密度Wyは、それぞれ、5.0本/25mm~25.0本/25mmの範囲にあることが好ましく、7.0本/25mm~19.0本/25mmの範囲にあることがより好ましく、7.5本/25mm~17.0本/25mmの範囲にあることがさらに好ましく、8.0本/25mm~16.0本/25mmの範囲にあることが特に好ましく、11.0本/25mm~14.0本/25mmの範囲にあることが特に好ましい。
なお、前記Wt及びWyは、以下の方法で求めることができる。まず、ガラス繊維強化樹脂成形品の表面をスケールルーペ6倍・φ30(コクヨ株式会社製)を用いて観察し、緯(経)糸方向の25mmの領域を少なくとも5点設定して、各領域に存在する経(緯)糸の数を目視計測する。次いで、目視計測された経(緯)糸の数の平均をとることで、前記Wt(Wy)を求めることができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記Wtに対するWyの比(Wy/Wt)は、例えば、0.85~1.20の範囲にあり、0.95~1.15の範囲にあることが好ましく、1.00~1.10の範囲にあることがさらに好ましく、1.00~1.05の範囲にあることが特に好ましい。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記Bt、By、Wt及びWyに基づき、Bt/(25/Wt)で計算される、経糸拡幅度Et、及び、By(25/Wy)で計算される、緯糸拡幅度Eyが、それぞれ、0.70未満であると、ガラス繊維織物中の経糸間及び緯糸間に存在する空隙に起因して、ガラス繊維織物の織目によってもたらされる凹凸が低減され、凹凸に起因する反射光による美観が損なわれるとともに、隙間があることにより、ガラス繊維織物の織目が規則正しく並ばなくなってしまうため、ガラス繊維織物が十分に意匠性を発揮できない。一方、前記Et及びEyが、それぞれ、1.10超であると、ガラス繊維織物中の経糸同士及び緯糸同士の重なりに起因して、ガラス繊維織物の織目によってもたらされる凹凸が低減され、凹凸に起因する反射光による美観が損なわれるとともに、ガラス繊維織物の織目が規則正しく配列しなくなるため、ガラス繊維強化樹脂成形品においてガラス繊維織物が十分に意匠性を発揮できない。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、ガラス繊維織物がより確実に意匠性を発揮するために、前記Etは、0.75~1.08の範囲にあることが好ましく、0.90~1.07の範囲にあることがより好ましく、0.93~1.06の範囲にあることがさらに好ましく、0.95~1.05の範囲にあることが特に好ましい。また、前記Eyは、0.85~1.08の範囲にあることが好ましく、0.90~1.07の範囲にあることがより好ましく、0.95~1.06の範囲にあることがさらに好ましく、1.00~1.05の範囲にあることが特に好ましい。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記Et及びEyは、前述した方法で、Bt及びByを調整することにより、制御することができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維のガラス組成は特に限定されない。ガラス繊維がとりうるガラス組成としては、最も汎用的であるEガラス組成(ガラス繊維の全量に対し、酸化物換算で、52.0質量%~56.0質量%の範囲のSiOと、12.0質量%~16.0質量%の範囲のAlと、合計で20.0質量%~25.0質量%の範囲のMgO及びCaOと、5.0質量%~10.0質量%の範囲のBとを含む組成)、高強度高弾性率ガラス組成(ガラス繊維の全量に対し60.0質量%~70.0質量%の範囲のSiOと、20.0質量%~30.0質量%の範囲のAlと、5.0質量%~15.0質量%の範囲のMgOとを含む組成)、高弾性率易製造性ガラス組成(ガラス繊維の全量に対し、57.0質量%~60.0質量%の範囲のSiOと、17.5質量%~20.0質量%の範囲のAlと、8.5質量%~12.0質量%の範囲のMgOと、10.0質量%~13.0質量%の範囲のCaOと、0.5質量%~1.5質量%の範囲のBとを含み、かつ、合計で98.0質量%以上のSiO、Al、MgO及びCaOを含む組成)、及び、低誘電率低誘電正接ガラス組成(ガラス繊維の全量に対し、48.0質量%~62.0質量%の範囲のSiOと、17.0質量%~26.0質量%の範囲のBと、9.0質量%~18.0質量%の範囲のAlと、0.1質量%~9.0質量%の範囲のCaOと、0質量%~6.0質量%の範囲のMgOと、合計で0.05質量%~0.5質量%の範囲のNaO、KO、LiOと、0質量%~5.0質量%の範囲のTiOと、0質量%~6.0質量%の範囲のSrOと、合計で0質量%~3.0質量%の範囲のF、Clと、0質量%~6.0質量%の範囲のPとを含む組成)を挙げることができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、ガラス繊維織物が特に優れた補強効果を発揮することから、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維のガラス組成は、高強度高弾性率ガラス組成(ガラス繊維の全量に対し60.0質量%~70.0質量%の範囲のSiOと、20.0質量%~30.0質量%の範囲のAlと、5.0質量%~15.0質量%の範囲のMgOとを含む組成)であることが好ましい。
なお、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維において、前述した各成分の含有量の測定は、軽元素であるLiについてはICP発光分光分析装置を用いて、その他の元素は波長分散型蛍光X線分析装置を用いて行うことができる。
測定方法としては、まず、ガラス繊維強化樹脂成形品を、例えば、300℃~650℃のマッフル炉で2時間~24時間程度加熱する等して、透明樹脂を除去して、ガラス繊維織物を取り出し、取り出されたガラス繊維織物を粉砕する。次いで、得られた粉砕物を、白金ルツボに入れ、電気炉中で1550℃の温度に6時間保持して撹拌を加えながら溶融させることにより、均質な溶融ガラスを得る。次に、得られた溶融ガラスをカーボン板上に流し出してガラスカレットを作製した後、粉砕し粉末化する。軽元素であるLiについてはガラス粉末を酸で加熱分解した後、ICP発光分光分析装置を用いて定量分析する。その他の元素はガラス粉末をプレス機で円盤状に成形した後、波長分散型蛍光X線分析装置を用いて定量分析する。これらの定量分析結果を酸化物換算して各成分の含有量及び全量を計算し、これらの数値から前述した各成分の含有量(質量%)を求めることができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維は、そのガラス組成に応じて、固有の誘電率を有する。ガラス繊維強化樹脂成形品が優れた電波透過性を備えたものになることから、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維は測定周波数1GHzにおける誘電率が5.5以下であることが好ましく、5.0以下であることがより好ましい。
なお、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維の測定周波数1GHzにおける誘電率は、以下の方法で求めることができる。まず、少なくとも20gのガラス繊維強化樹脂成形品を、例えば、300℃~650℃のマッフル炉で2時間~24時間程度加熱する等して、透明樹脂を除去して、ガラス繊維織物を取り出し、取り出されたガラス繊維織物を粉砕する。次いで、得られた粉砕物を、白金ルツボに入れ、電気炉中で1550℃の温度に6時間保持して撹拌を加えながら溶融させることにより、均質な溶融ガラスを得る。次に、得られた溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、研磨することで、直径40mm、厚さ1mm~1.5mmのディスク状ガラスを得る。次いで、得られたディスク状ガラスを用いて、測定周波数を1GHzとして、ASTM試験法D150「固体電気絶縁材のA?C損失特性及び電媒定数(誘電率)の標準試験法」に準拠して誘電率を測定することで、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維の測定周波数1GHzにおける誘電率を求めることができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸は、以下のように製造される。初めに、ガラス原料となる鉱石に含まれる成分と各成分の含有率、及び、溶融過程における各成分の揮発量に基づき、前述の組成となるように調合されたガラス原料(ガラスバッチ)を溶融炉に供給し、例えば、1450℃~1550℃の範囲の温度で溶融する。次に、溶融されたガラスバッチ(溶融ガラス)を所定の温度に制御された、ブッシングの50個~8000個のノズルチップから引き出して、急冷することで、ガラスフィラメントを形成する。次に、形成されたガラスフィラメントに、塗布装置であるアプリケーターを用いて集束剤又はバインダーを塗布し、集束シューを用いて、ガラスフィラメント50本~8000本を集束させながら、巻取り機を用いて、チューブに高速で巻取ることで、経糸又は緯糸が得られる。また、溶融ガラスをブッシングの50個~8000個のノズルチップから引き出し、急冷して、ガラスフィラメントを形成し、ガラスフィラメントに集束剤又はバインダーを塗布し、ガラスフィラメント50本~8000本を集束させて、チューブに巻き取ることでガラス繊維ストランドを得て、チューブから解舒しながら、このガラス繊維ストランド2本~20本を引き揃えることでも、経糸又は緯糸が得られる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラスフィラメントのフィラメント径は、例えば、3.0μm~30.0μmの範囲にあり、好ましくは、6.5μm~18.0μmの範囲にある。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラスフィラメントの本数は、例えば、200本~4000本の範囲にあり、好ましくは、800本~2000本の範囲にある。
なお、本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記経糸又は緯糸のフィラメント径は、ガラス繊維強化樹脂成形品を、例えば、300℃~650℃のマッフル炉で2時間~24時間程度加熱する等して、透明樹脂を除去して、ガラス繊維織物を取り出し、取り出されたガラス繊維織物を用いて、該経糸又は該緯糸の断面それぞれ50点について、走査型電子顕微鏡(株式会社日立ハイテクノロジーズ製、商品名:S-3400N、倍率:3000倍)で、該経糸又は該緯糸を構成するガラスフィラメントの直径を測定したときの測定値の平均値である。また、前記経糸又は緯糸を構成するガラスフィラメントの本数は、該経糸又は該緯糸の断面それぞれ50点について、走査型電子顕微鏡(株式会社日立ハイテクノロジーズ製、商品名:S-3400N、倍率:500倍)で、該経糸又は該緯糸を構成するガラスフィラメントの本数を計測したときの計測値の平均値である。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸の質量は、例えば、120tex~1200texの範囲にあり、ガラス繊維織物の備える意匠性がより発揮され、また、ガラス繊維強化樹脂成形品の平滑性が優れたものとなることから、210tex~850texの範囲にあることが好ましく、220tex~750texの範囲にあることがより好ましく、230tex~700texの範囲にあることがさらに好ましく、240tex~650texの範囲にあることが特に好ましく、250tex~500texの範囲にあることがとりわけ好ましく、260tex~440texの範囲にあることが殊に好ましく、270tex~390texの範囲にあることが最も好ましい。
なお、本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸の質量は、ガラス繊維強化樹脂成形品を、例えば、300℃~650℃のマッフル炉で2時間~24時間程度加熱する等して、透明樹脂を除去して、ガラス繊維織物を取り出し、取り出されたガラス繊維織物を用いて、JIS R 3420:2013に準拠して測定することができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸には、0.01回/25mm~4.0回/25mmの範囲の撚りがかけられていてもよい。
また、前記経糸又は緯糸の撚数は、ガラス繊維強化樹脂成形品を、例えば、300℃~650℃のマッフル炉で2時間~24時間程度加熱する等して、透明樹脂を除去して、ガラス繊維織物を取り出し、取り出されたガラス繊維織物を用いて、JIS R 3912に準拠して、検撚器を用い、試験片の解撚に必要なターン数および試験片の解撚前の標準張力下での長さから算出して求めることができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物は、前述の経糸及び緯糸を、レピア織機等の公知の織機により、前述の織密度となるように、公知の条件で製織して製造することができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物は、製織前に、巻き返し装置を用いて経糸及び緯糸を巻き返すことで前記Bt及びByを調整することができる。また、前記Bt及びByを所望の値とするために、製織後の前記ガラス繊維織物に、例えば、水流圧力による開繊処理、液体を媒体とした高周波の振動による開繊処理、面圧を有する流体の圧力による開繊処理、ロールによる加圧での開繊処理を行うことができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率を調整するために、製織後の前記ガラス繊維織物を、200℃~650℃の温度範囲、及び、2時間~24時間の範囲で、加熱温度及び加熱時間を調整して加熱することで、前記経糸及び緯糸に付着した集束剤又はバインダーに含まれるシランカップリング剤を焼却し、前記ガラス繊維織物の表面に付着するシランカップリング剤の付着量を所望の量に低減することができる。また、前記経糸及び緯糸に付着した集束剤又はバインダーに含まれるシランカップリング剤を焼却された後の前記ガラス繊維織物を、シランカップリング剤濃度及び浸漬時間を調整して、シランカップリング剤溶液に浸漬することで、前記ガラス繊維織物の表面に付着するシランカップリング剤の付着量を所望の値に制御することができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物は、染料又は顔料を含む溶液中に浸漬されることで、着色することができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の織組織は特に限定されず、平織、綾織、朱子織等を用いることができる。ガラス繊維強化樹脂成形品の製造時に、ガラス繊維織物の目ずれの発生を抑制することができるという観点からは、前記ガラス繊維織物の織組織は平織であることが好ましい。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の単位面積当たりの質量は、例えば、150g/m~800g/mの範囲にあり、好ましくは、210g/m~650g/mの範囲にあり、より好ましくは、240g/m~500g/mの範囲にあり、さらに好ましくは、260g/m~390g/mの範囲にあり、特に好ましくは、265~340g/mの範囲にある。
なお、本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の単位面積当たりの質量は、ガラス繊維強化樹脂成形品を、例えば、300℃~650℃のマッフル炉で2時間~24時間程度加熱する等して、透明樹脂を除去して、ガラス繊維織物を取り出し、取り出されたガラス繊維織物を用いて、JIS R 3420に準拠した秤で、200mm×200mmの大きさにカットしたガラスクロスの質量を3点測定し、それぞれを1m当たりの質量に換算した値の平均値である。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の厚さは、例えば、150μm~900μmの範囲にあり、好ましくは、250μm~700μmの範囲にあり、より好ましくは、350μm~500μmの範囲にある。
なお、本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の厚さは、ガラス繊維強化樹脂成形品を、例えば、300℃~650℃のマッフル炉で2時間~24時間程度加熱する等して、透明樹脂を除去して、ガラス繊維織物を取り出し、取り出されたガラス繊維織物を用いて、JIS R 3420に準拠して、ガラスクロス中15点でその厚さをマイクロメーターで測定したときの測定値の平均値である。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の表面に付着するシランカップリング剤の付着量は、例えば、表面に有機物等の付着していないガラス繊維織物の質量を基準として、0.03質量%以下であり、好ましくは、0.02質量%以下である。
前記シランカップリング剤としては、例えば、アミノシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、メタクリルシラン、カチオニックシラン、アクリルシラン、フェニルシラン、ハロゲノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン、スルフィドシラン、イソシアネートシラン、イソシアヌレートシラン、スチリルシランを挙げることができる。前記シランカップリング剤は、これらを単独で使用することもでき、又は、2種類以上を併用することもできる。
アミノシランとしては、例えば、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、ウレイドプロピルトリメトキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシランを挙げることができる。
ビニルシランとしては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルアセトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
エポキシシランとしては、例えば、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランを挙げることができる。
メタクリルシランとしては、例えば、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシランを挙げることができる。
カチオニックシランとしては、例えば、N-β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン塩酸塩、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3-アミノプロピルトリエトキシシラン塩酸塩、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン塩酸塩、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩を挙げることができる。
アクリルシランとしては、例えば、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。
フェニルシランとしては、例えば、トリメトキシフェニルシラン、トリエトキシフェニルシランを挙げることができる。
ハロゲノシランとしては、例えば、(3-クロロプロピル)トリメトキシシラン、(3-クロロプロピル)トリエトキシシランを挙げることができる。
ウレイドシランとしては、例えば、3-ウレイドプロピルトリエトキシシランを挙げることができる。
メルカプトシランとしては、例えば、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。
スルフィドシランとしては、例えば、ビス(3-(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、またはビス(3-(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィドを挙げることができる。
イソシアネートシランとしては、例えば、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランを挙げることができる。
イソシアヌレートシランとしては、例えば、トリス(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートを挙げることができる。
スチリルシランとしては、例えば、スチリルトリメトキシシランを挙げることができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物は、通常、白色であるが、染料又は顔料で、黒色、金色、銀色、青色、赤色に着色されていてもよい。前記ガラス繊維織物の表面に付着する染料又は顔料の付着量は、ガラス繊維織物の重量を基準として、例えば、1.0質量%以下である。
前記染料又は顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化クロム、合成シリカ、焼成顔料、硫化亜鉛などを挙げることができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の表面に、模様、柄、画像、文字、数字等を印刷することは可能であるが、ガラス繊維織物の織模様が有する美観を最大限発揮させるために、前記ガラス繊維織物の表面には、模様、柄、画像、文字、数字等が印刷されていないことが好ましい。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記透明樹脂は、JIS K 7375:2008に準拠して測定した全光線透過率が85%以上の樹脂を意味する。前記透明樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイソシアネート樹脂、及びポリイミド樹脂のような硬化性樹脂や、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン(ABS)樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びポリアリレート(PAR)樹脂のような熱可塑性樹脂を挙げることができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品は、前記透明樹脂が硬化性樹脂の場合は、プレス成形法、ハンドレイアップ成形法、連続パネル成形法、インフュージョン成形法、RTM成形法等を用いて、前記ガラス繊維織物に、硬化性樹脂を含浸させ、熱硬化又は光硬化により、硬化性樹脂を硬化又は半硬化させることで得ることができる。また、硬化性樹脂が半硬化された状態のガラス繊維強化樹脂成形品(プリプレグ)に対して、プレス成形法を用いて、ガラス繊維強化樹脂成形品を得ることもできる。また、本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品は、前記透明樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、熱可塑性樹脂フィルムと前記ガラス繊維織物とを積層したものに対して、プレス成形法やダブルベルト型の連続プレス成形法等を用いることで得ることができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物は1枚で用いられても、2枚~5枚が積層されて用いられてもよい。また、表層部に前記ガラス繊維織物1枚以上が配置され、前記ガラス繊維織物より下層部に、前記ガラス繊維織物以外の強化繊維織物が積層されて用いられてもよい。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、その全量に対する、前記ガラス繊維織物(ガラス繊維織物が複数枚含まれる場合にはその合計量)の割合(以下、ガラス含有率ということもある)は、例えば、55質量%~80質量%の範囲にあり、好ましくは、60質量%~78質量%の範囲にあり、より好ましくは、65質量%~75質量%の範囲にある。ここで、ガラス含有率は、JIS K 7052:1999に準拠して算出することができる。
本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記透明樹脂は、前記透明樹脂と添加剤を含む透明樹脂組成物であってもよい。前記添加剤としては、強化繊維(例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等)、充填剤(例えば、ガラスパウダー、タルク、マイカ等)、硬化剤、重合開始剤、難燃剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、流動性改良剤、アンチブロッキング剤、潤滑剤、核剤、抗菌剤、顔料等を挙げることができる。前記透明樹脂組成物中に、これらの添加剤は、樹脂組成物の全量に対して、0.1~50.0質量%の範囲で含まれうる。
本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、十分な剛性を備え、優れた意匠性を備えることから、電子機器筐体、モビリティ製品用内装部品、モビリティ製品用外装部品等に好適に用いることができる。
前記電子機器筐体としては、例えば、スマートフォン筐体、モバイルパソコン筐体、ノートパソコン筐体、タブレット筐体、WiFiルーター筐体、スマートスピーカー筐体、テレビ筐体、モニター筐体、スマート家電筐体等を挙げることができる。
前記モビリティ製品用内装部品としては、自動車内装部品、航空機内装部品、鉄道車輛用内装部品を挙げることができる。
前記自動車内装部品としては、ダッシュパネル、コンソールボックス、エアコンルーバー等を挙げることができる。
前記航空機内装部品としては、壁材、トレイ、リモコン筐体、画面筐体等を挙げることができる。
前記鉄道車両用内装部品としては、壁材、窓枠、天井材等を挙げることができる。
前記モビリティ製品用外装部品としては、自動車外装部品、鉄道車輛用外装部品を挙げることができる。
前記自動車外装部品としては、フェンダー、ドア、ルーフ、フード、スポイラー等を挙げることができる。
前記鉄道車両用外装部品としては、車体外板等を挙げることができる。
以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
表1に示す、ガラス組成Aを備える、285texの質量を備えるガラス繊維糸を経糸及び緯糸として用いた。経糸織密度Wtを12.5本/25mm、緯糸織密度Wyを12.5本/25mmとし、レピア織機を用いて、平織に製織して、275g/mのガラス繊維織物を得た。このガラス繊維織物に対して、水流圧力を1.0MPaに設定した水流圧力による開繊処理を行った。次いで、このガラス繊維織物を、600℃で、2時間加熱した後に、3-アミノプロピルトリエトキシシランをシランカップリング剤として、シランカップリング剤の付着量が0.02質量%となるようにシランカップリング剤水溶液に浸漬した。
次いで、ガラス繊維織物に、透明樹脂として、不飽和ポリエステル樹脂組成物(表2中「ポリエステル」と表記する)を塗布し、100℃、20MPaでプレス加工して、実施例1のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。前記不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル樹脂(ジャパンコンポジット株式会社製、商品名:ポリホープ6339)100質量部、硬化剤(東京化成工業株式会社製、商品名:BPO)2質量部を含み、樹脂組成物の全光線透過率が94%である。
実施例1のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表2に示す。
また、実施例1のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、以下に示す方法で、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表2に示す。
[織目視認性の評価方法]
10cm×10cmのサイズのガラス繊維強化樹脂成形品を目視で観察し、ガラス繊維強化樹脂成形品中に含まれるガラス繊維糸全本数に対して、ガラス繊維糸に光が反射して、その存在を確認できるガラス繊維糸の数が50%以上である場合を「可」、50%未満である場合を「不可」と評価した。
[意匠性(反射光による美観)の評価方法]
ガラス繊維強化樹脂成形品を目視で観察し、視野を上下(経糸方向)、又は、左右(緯糸方向)に移動した際に、それぞれの場合において、視野の動きと垂直に配置されているガラス繊維織物の織目に沿っては、視野の動きに追随した、反射光の移動が起きず、織目における反射光による美観が損なわれない場合に「A」、視野の動きと垂直に配置されているガラス繊維織物の織目の一部に沿って、視野の動きに追随した反射光の移動が生じ、織目における反射光による美観がわずかに損なわれる場合に「B」、視野の動きと垂直に配置されているガラス繊維織物の織目に沿って、視野の動きに追随した反射光の移動が生じ、織目における反射光による美観が損なわれる場合に「C」と評価した。
[表面平滑性の評価方法]
ガラス繊維強化樹脂成形品表面の中心平均粗さRaを、表面粗さ測定機(株式会社ミツトヨ製、型式名:J‐47‐2‐0130)を用いて、JIS B 0601:2013に準拠して測定し、中心平均粗さRaが1μm以下の場合に「A」、1μm超10μm以下の場合に「B」、10μm超の場合に「C」と評価した。
[電波透過性の評価方法]
ガラス繊維強化樹脂成形品を、1.5mm×80mm以上のサイズに切断した測定試料について、ネットワークアナライザ(アジレント・テクノロジー株式会社製、商品名:PNA-LネットワークアナライザN5230A)、及び、空洞共振器(株式会社関東電子応用開発製、型式名:CP431)を用いて、JIS C 2138:2007に準拠して、測定周波数1GHzの誘電率を測定し、誘電率が5.0未満の場合を「A」、誘電率が5.0以上の場合を「B」と評価した。
[実施例2]
表1に示す、ガラス組成Bを備える、275texの質量を備えるガラス繊維糸を経糸及び緯糸として用い、270g/mのガラス繊維織物を得た以外は、実施例1と全く同一にして、実施例2のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。
実施例2のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表2に示す。
また、実施例2のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表2に示す。
[実施例3]
表1に示す、ガラス組成Cを備える、295texの質量を備えるガラス繊維糸を経糸及び緯糸として用い、280g/mのガラス繊維織物を得た以外は、実施例1と全く同一にして、実施例3のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。
実施例3のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表2に示す。
また、実施例3のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表2に示す。
[実施例4]
表1に示す、ガラス組成Cを備える、600texの質量を備えるガラス繊維糸を経糸及び緯糸として用い、経糸織密度Wtを9.0本/25mm、緯糸織密度Wyを8.0本/25mmとし、420g/mのガラス繊維織物を得た以外は、実施例1と全く同一にして、実施例4のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。
実施例4のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表2に示す。
また、実施例4のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表2に示す。
[実施例5]
表1に示す、ガラス組成Cを備える、1150texの質量を備えるガラス繊維糸を経糸及び緯糸として用い、経糸織密度Wtを7.0本/25mm、緯糸織密度Wyを6.5本/25mmとし、630g/mのガラス繊維織物を得た以外は、実施例1と全く同一にして、実施例5のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。
実施例5のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表2に示す。
また、実施例5のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表2に示す。
[実施例6]
表1に示す、ガラス組成Cを備える、135texの質量を備えるガラス繊維糸を経糸及び緯糸として用い、経糸織密度Wtを20.0本/25mm、緯糸織密度Wyを20.0本/25mmとし、215g/mのガラス繊維織物を得た以外は、実施例1と全く同一にして、実施例6のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。
実施例6のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表3に示す。
また、実施例6のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表3に示す。
[実施例7]
シランカップリング剤付着量が0.01質量%となるようにシランカップリング剤水溶液に浸漬した以外は、実施例5と全く同一にして、実施例7のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。
実施例7のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表3に示す。
また、実施例7のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表3に示す。
[実施例8]
シランカップリング剤付着量が0.005質量%となるようにシランカップリング剤水溶液に浸漬した以外は、実施例5と全く同一にして、実施例8のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。
実施例8のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表3に示す。
また、実施例8のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表3に示す。
[実施例9]
透明樹脂として、アクリル樹脂組成物(表3中「アクリル」と表記する)を用いた以外は、実施例3と全く同一にして、実施例9のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。前記アクリル樹脂組成物は、アクリル樹脂(大阪有機化学株式製、商品名:ビスコート#155)、光重合開始剤(BASF社製、商品名:イルガキュア184、(1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン)、溶媒(神港有機化学工業株式会社製ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート)を含み、樹脂組成物の全光線透過率が98%である。
実施例9のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表3に示す。
また、実施例9のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表3に示す。
[比較例1]
シランカップリング剤付着量が0.04質量%となるようにシランカップリング剤水溶液に浸漬した以外は、実施例3と全く同一にして、比較例1のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。
比較例1のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表4に示す。
また、比較例1のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表4に示す。
[比較例2]
シランカップリング剤付着量が0.04質量%となるようにシランカップリング剤水溶液に浸漬した以外は、実施例5と全く同一にして、比較例2のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。
比較例2のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表4に示す。
また、比較例2のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表4に示す。
[比較例3]
ガラス繊維織物を、シランカップリング剤水溶液に浸漬した後に、染料の付着量が2.0質量%となるように、黒色染料(DIC株式会社製、商品名:リューダイWブラックB)溶液に浸漬した以外は、実施例5と全く同一にして、比較例3のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。
比較例3のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表4に示す。
また、比較例3のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表4に示す。
[比較例4]
水流圧力を0.1MPaに設定した水流圧力による開繊処理を行った以外は、実施例5と全く同一にして、比較例4のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。
比較例4のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表4に示す。
また、比較例4のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表4に示す。
[比較例5]
水流圧力を3.5MPaに設定した水流圧力による開繊処理を行った以外は、実施例5と全く同一にして、比較例5のガラス繊維強化樹脂成形品を得た。
比較例5のガラス繊維強化樹脂成形品において、前述の方法で、平均フィラメント近傍樹脂未含浸率、経糸の糸幅Bt、緯糸の糸幅By、ガラス含有率を測定し、経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyを算出した。結果を表4に示す。
また、比較例5のガラス繊維強化樹脂成形品について、前述の方法で、曲げ弾性率を測定し、織目視認性、意匠性(織目凹凸感)、表面平滑性及び電波透過性を評価した。結果を表4に示す。
Figure 0007014346000001
Figure 0007014346000002

Figure 0007014346000003
Figure 0007014346000004

表2、表3に示されるように、ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.0%超50.0%以下であり、前記ガラス繊維織物の経糸の糸幅Bt、及び、緯糸の糸幅Byが、それぞれ、0.50~8.50mmの範囲にあり、前記ガラス繊維織物の経糸の織密度Wt、及び、緯糸の織密度Wyが、それぞれ、3.0本/25mm~50本/25mmの範囲にあり、前記ガラス繊維織物の、Bt/(25/Wt)で計算される経糸拡幅度Et、及び、By/(25/Wy)で計算される緯糸拡幅度Eyが、それぞれ、0.70~1.10の範囲にある、実施例1~9のガラス繊維強化樹脂成形品では、ガラス繊維織物の織目が視認でき、ガラス繊維織物の備える意匠性が発揮され、かつ、ガラス繊維織物が十分な補強効果を発揮している。
一方、表4に示されるように、前記平均フィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.0%超50.0%以下の範囲外である、比較例1~3のガラス繊維強化樹脂成形品では、ガラス繊維織物の織目が視認できないか、ガラス繊維織物が十分な補強効果を発揮していない。
また、前記経糸拡幅度Et及び緯糸拡幅度Eyが、0.70~1.10の範囲外である、比較例4及び5のガラス繊維強化樹脂成形品では、ガラス繊維織物の備える意匠性が十分に発揮されていない。
1…ガラスフィラメント、2…測定領域、3…空隙部。

Claims (10)

  1. ガラス繊維織物と、透明樹脂とを含む、ガラス繊維強化樹脂成形品であって、
    前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.0%超50.0%以下であり、
    前記ガラス繊維織物の経糸の糸幅Bt、及び、緯糸の糸幅Byが、それぞれ、0.50~8.50mmの範囲にあり、
    前記ガラス繊維織物の経糸の織密度Wt、及び、緯糸の織密度Wyが、それぞれ、3.0本/25mm~50本/25mmの範囲にあり、
    前記ガラス繊維織物の、Bt/(25/Wt)で計算される経糸拡幅度Et、及び、By/(25/Wy)で計算される緯糸拡幅度Eyが、それぞれ、0.70~1.10の範囲にあることを特徴とする、ガラス繊維強化樹脂成形品。
  2. 請求項1に記載のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の平均フィラメント近傍樹脂未含浸率が、2.1%以上28.0%以下であることを特徴とすることを特徴とする、ガラス繊維強化樹脂成形品。
  3. 請求項1に記載のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物のフィラメント平均近傍樹脂未含浸率が、2.5%以上10.0%以下であることを特徴とすることを特徴とする、ガラス繊維強化樹脂成形品。
  4. 請求項1に記載のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物のフィラメント近傍樹脂未含浸率が、平均3.1%以上5.0%以下であることを特徴とすることを特徴とする、ガラス繊維強化樹脂成形品。
  5. 請求項1~4のいずれか1項に記載のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の経糸の重量、及び、緯糸の重量が、それぞれ、210tex~850texの範囲にあることを特徴とする、ガラス繊維強化樹脂成形品。
  6. 請求項1~5のいずれか1項に記載のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維の測定周波数1GHzにおける誘電率が5.5以下であることを特徴とする、ガラス繊維強化樹脂成形品。
  7. 請求項1~6のいずれか1項に記載のガラス繊維強化樹脂成形品において、前記ガラス繊維織物の経糸及び緯糸を構成するガラス繊維のガラス組成が、ガラス繊維の全量に対して、60.0質量%~70.0質量%の範囲のSiOと、20.0質量%~30.0質量%のAlと、5.0質量%~15.0質量%の範囲のMgOとを含むガラス組成であることを特徴とする、ガラス繊維強化樹脂成形品。
  8. 請求項1~7のいずれか1項に記載のガラス繊維強化樹脂成形品を含むことを特徴とする、電子機器筐体。
  9. 請求項1~7のいずれか1項に記載のガラス繊維強化樹脂成形品を含むことを特徴とする、モビリティ製品用内装部品。
  10. 請求項1~7のいずれか1項に記載のガラス繊維強化樹脂成形品を含むことを特徴とする、モビリティ製品用外装部品。
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