JPH046127A - ポリカーボネート樹脂強化用ガラスクロス及びガラス繊維強化樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物の
製造に使用される表面処理されたガラスクロス、及びこ
のクロスを補強材として得られるガラス繊維強化樹脂組
成物に関する。

［従来の技術］ ポリカーボネートは、 （１）広い温度範囲で力学的性質、電気的性質が安定し
ている （２）寸法安定性が優れている （３）　　クリープ特性が優れている などの特徴を持った樹脂である。ポリカーボネートにガ
ラス繊維を配合した組成物はこれらの特徴を持つ上に高
度の剛性、引張強度を有し、電動工具ハウジングなどに
実用化されている。

近年の省エネルギー材料に対するニーズの高まりの中で
ガラス繊維強化ポリカーボネートは軽量で高剛性、高強
度の材料として注目されている。

しかしながら、より高度のニーズに適応するためには従
来のガラス繊維強化ポリカーボネートでは剛性、強度な
どの力学的性質が不十分であり、用途展開上の制約があ
った。

この剛性、強度などの力学的性質の不足はガラス繊維と
基体樹脂との親和性が不十分であるためと考えられ、ビ
ニル化合物単量体を仲介してガラス繊維と基体樹脂との
親和性を向上する技術（例えば、特開昭５１−１０８５
８号公報参照）や特定のジアミド化合物を配合する技術
（例えば、特開昭６１−９４５６号公報参照）が示され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしこれらはいずれも繊維長３鵬程度のガラス繊維チ
ョツプドストランドを使用してトライブレンドしたりペ
レットを形成してから射出成型によって成形品を得てお
り、従来の成形品に比べて力学的性質が相当に向上して
はいるものの特に優れた強度を要求される金属代替品と
して使用する場合、剛性が小さすぎることなどのために
、まだその用途が限定されている。

しかして、ガラス長繊維から製織されたガラスクロスが
ポリカーボネート樹脂組成物の力学的性質を相当に向上
させることも知られている。しかし乍ら、従来、ポリカ
ーボネート樹脂組成物の補強用に使用されるガラスクロ
スはガラス繊維表面に有機シラン系カップリング剤又は
それを酢酸でｐＨ１ＩＩ整した液が塗布されたものであ
る。このカップリング剤は無機物であるガラスと有機物
であるポリカーボネート樹脂の密着を良くするためのも
のである。しかし、カップリング剤処理したガラスクロ
スを使用しても、ポリカーボネート樹脂は溶融粘度が高
いこともあって十分な濡れ、含浸性及び両者の界面反応
による強度の向上が余りないという問題が生じる。

本発明はかかる問題を解消するためになされたものであ
り、その目的とするところはガラスクロスをポリカーボ
ネート樹脂の水分散性エマルジョン及び表面処理剤で処
理することによってガラスとポリカーボネート樹脂との
相溶性、含浸性及び密着性を向上して、従来のガラスク
ロスや密着性改良手段を使用したガラスチョツプドスト
ランドでは得ることができない、十分価れた力学的性質
を有するガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂及びその
ための強化用ガラスクロスを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者はガラス繊維の表面処理がガラスとポリカーボ
ネート樹脂の密着性を向上させるための不可欠の要因で
あり、また、ガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成
物の力学的性質の向上に結びつくため、前記の問題点を
解消すべく鋭意研究を行った結果、有機シラン系カップ
リング剤とポリカーボネート樹脂を組合せてガラス繊維
の表面処理を行うことによって従来に見られない優れた
力学的性質を有するガラス繊維強化樹脂組成物の得られ
ることを見出し本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の第１の発明は、ポリカーボネート樹
脂の水分散性エマルジョン及び表面処理剤によって処理
されることを特徴とするポリカーボネート樹脂強化用ガ
ラスクロスに係るものである。

また、本発明の第２の発明は、ガラスクロスを補強材と
し、ポリカーボネート樹脂を結合剤として加圧加熱成形
してなるガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物に
おいて、ガラス繊維がポリカーボネート樹脂の水分散性
エマルジョン及び表面処理剤によって前処理されてなる
ガラスクロスであることを特徴とするガラス繊維強化ポ
リカーボネート樹脂組成物に係るものである。

本発明に使用されるポリカーボネート樹脂の水分散性エ
マルジョンの調製は常法に従って行えばよく、例えば低
分子量のポリカーボネート樹脂１００重量部に対してノ
ニオン系乳化剤５部を攪拌しながら添加して得た均一相
に徐々に水を加えて乳化させ、最終的に固形分濃度を所
望の濃度、例えば２〜４０重量％に調整すればよい。

本発明において、表面処理剤はアミノシラン等の有機シ
ラン系カップリング剤が好ましく使用されるが特にこれ
に限定されない。

ポリカーボネート樹脂による処理は表面処理剤による処
理と同時に行うか、又は表面処理剤による処理の後に行
うのが好ましい。

表面処理剤の濃度は通常０．１〜８重量％、好ましくは
０．５〜３重量％であり、ポリカーボネート樹脂の水分
散性エマルジョンの固型分濃度は通常２〜４０重量％、
好ましくは２．５〜３０重量％であり、ガラス繊維への
ピックアツプ量はそれぞれ約３０％である。

ガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物のマトリッ
クス樹脂であるポリカーボネート樹脂は、ペレット状、
短繊維状、フィルム状、糸状、織物状あるいはこれらの
併用系である。

本発明のガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物に
おけるガラス繊維の含有量は２０〜８゜容積％が好まし
いが、樹脂組成物の力学的性質を充分に発揮させるため
に３０〜６５容積％とすることが特に好ましい。

本発明のガラス繊維強化樹脂組成物を製造する方法は以
下の通りである。

ガラスクロスにポリカーボネート樹脂のペレット又は短
繊維をまぶす。

ガラスクロスとポリカーボネート樹脂フィルムを積層す
る。

ガラスクロスとポリカーボネート樹脂クロスを積層する
。

ガラス糸とポリカーボネート樹脂糸との交織クロスを積
層する（特開昭６４−４５８４１号公報に記載されてい
る積層材用織物参照）。

上記の各種方法で得られた積層体の加熱、加圧は、用い
られるポリカーボネート樹脂の融点以上に加熱されたホ
ットプレスの間、ローラの間又はスリットを通すことで
行われ、ガラス繊維とポリカーボネート樹脂の一体化が
完成される。ポリカーボネート樹脂として短繊維状のも
のを用いる場合、その繊維径は、ガラス繊維への付着性
、含浸性等を考慮して１００〜３００μｍ程度であるこ
とが好ましい。またフィルムを用いる場合は、厚さはガ
ラスクロスの目付けによって変わり一概に決定すること
はできないが、通常は１０〜１００μｍの厚さのものを
使用する。

樹脂組成物としての積層板を得る場合、ポリカーボネー
ト樹脂フィルム又は織物とガラスクロスを交互に積層し
、加熱、圧着させる方法が普通であり、ペレット又は短
繊維の場合はガラスクロスにまぶしたものを積層し、加
熱、圧着させる方法が普通であるが、１層のガラスクロ
スにポリカーボネート樹脂を加熱、含浸させ、予備圧着
し次いで積層し、加熱、成形することもできる。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例、比較例によって詳細に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。

参考例 ポリカーボネート樹脂水分散性エマルジョンの調製 平均分子量１５００の低分子量ポリカーボネート樹脂１
００重量部に対してノニオン系乳化剤プロピレンオキシ
ド、エチレンオキシド共重合体５重量部を攪拌しながら
添加して得た均一相組成物に徐々に水を加えて乳化させ
、最終的に固形分１０重量％に調整して水分散性エマル
ジョンを得た。

実施例１ 無処理のガラスクロス（日東紡績■製、ＷＥＡ−１８Ｗ
、１４寸け２０９ｇ／ｒｒｆ）をガンマアミノプロピル
トリエトキシシランを０．５重量％と参考例のポリカー
ボネート樹脂水分散性エマルジョン５．０重量％の混合
水溶液に浸漬し、ピックアップ３０％に絞液し、１１０
°Ｃで５分間乾燥してポリカーボネート樹脂組成物強化
用ガラスクロスを得た。

このガラスクロスに、ポリカーボネート樹脂を押出し成
形によって繊維径２００μｍ、繊維長５〔に調製した短
繊維をまぶし、１０枚を積層し、３１０°Ｃ１２０ｋｇ
／ｃｉ１１で１０分間加熱加圧してガラス繊維含有量６
０容積％のガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂積層板
を得た。その結果を表１に示す。

実施例２ ポリカーボネート樹脂水分散性エマルジョンを１０重量
％に変えたことを除いて実施例１と同様の方法でガラス
繊維強化ポリカーボネート樹脂積層板を得た。評価結果
を表１に示す。

実施例３ 無処理のガラスクロス（日東紡績■製、ＷＥＡ−１８Ｗ
）をガンマアミノプロピルトリエトキシシランの１．０
重量％水溶液に浸漬し、ピックアップ３０％に絞液し、
１１０°Ｃで５分間乾燥した後、次いで参考例のポリカ
ーボネート樹脂水分散性エマルジョンの１．５重量％液
にて処理しくピックアップ３０％）、１１０°Ｃで５分
間乾燥してポリカーボネート樹脂組成物強化用ガラスク
ロスを得た。

以後実施例１と同様の方法でガラス繊維強化ポリカーボ
ネート樹脂積層板を得た。評価結果を表１に示す。

比較例１ ポリカーボネート樹脂水分散性エマルジョンを添加しな
かったことを除いて実施例１と同様の方法でガラス繊維
強化ポリカーボネート樹脂積層板を得た。評価結果を表
１に示す。

比較例２ ガンマアミノプロピルトリエトキシシランの量を１．５
重量％に変えたことを除いて比較例１と同様の方法でガ
ラス繊維強化ポリカーボネート樹脂積層板を得た。評価
結果を表１に示す。

４、発明の効果 本発明のガラスクロスを使用するとガラス繊維に対する
ポリカーボネート樹脂の相溶性が向上し、繊維間への含
浸性が改善され、無機物であるガラスと有機物であるポ
リカーボネート樹脂の密着がよくなり、両者の界面反応
が進行し、しかもガラスクロスの有する優れた機械的性
質が樹脂の強化に充分に発揮されるため、従来の繊維長
の短かいガラス繊維チョツプドストランドを使用した改
良技術では到底実現することができなかった曲げ強度や
曲げ弾性率が著るしく向上した優れた力学的性質を有す
るガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物が得られ
る。その上表面処理剤とポリカーボネート樹脂水分散性
エマルジョンで併用処理することによって工程が簡略化
できるのでポリカーボネート樹脂強化用ガラスクロスを
安価に製造できる。また、表面処理剤で処理した後で樹
脂エマルジゴン処理を行なう方式では他用途向けのガラ
スクロスを転用できたり、反対に他用途向けにガラスク
ロスを転用できるからニーズの多用化に即応でき、多品
種小量生産という時代の要請にマツチしうるよいう利点
を有し、工業的効果が大きい。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリカーボネート樹脂の水分散性エマルジョン及
   び表面処理剤によって処理されることを特徴とするポリ
   カーボネート樹脂強化用ガラスクロス。
2. （２）ガラスクロスを補強材とし、ポリカーボネート樹
   脂を結合剤として加圧加熱成形してなるガラス繊維強化
   ポリカーボネート樹脂組成物において、ガラス繊維がポ
   リカーボネート樹脂の水分散性エマルジョン及び表面処
   理剤によって前処理されてなるガラスクロスであること
   を特徴とするガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成
   物。