KR20220141341A - 유리섬유강화수지판 - Google Patents

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Abstract

두께가 0.5㎜ 이하여도, 치수 안정성, 강도, 표면 평활성 및 생산성이 우수한 유리섬유강화수지판을 제공한다. 본발명은 편평한 단면형상을 가지며 짧은 직경 DS 가 4.5∼12.0㎛ 범위에 있고, 긴 직경 DL이 20.0∼50.0㎛ 범위에 있는 유리섬유와, 비정질 열가소성 수지를 포함하고, 두께가 0.5㎜ 이하인 유리섬유강화수지판으로서, 유리섬유의 수평균 섬유길이 L이 50∼400㎛ 범위에 있고, 유리섬유 함유율 C가 25.0∼55.0질량% 범위에 있으며, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(1)을 만족하는 것을 특징으로 한다. 0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤1.22 ...(1)

Description

유리섬유강화수지판
본 발명은 유리섬유강화수지판에 관한 것이다.
종래, 휴대전자기기 등의 경량박형화 및 소형화에 따라, 휴대용 전자기기에 부재로서 사용되는 유리섬유강화수지 성형품에도 경량박형화, 소형화 및 높은 치수 안정성이 요구되고 있다. 상기 유리섬유강화수지 성형품에 있어서의 높은 치수 안정성에 대해 편평한 단면형상을 구비하는 유리섬유를 사용함으로써, 유리섬유강화 폴리카보네이트의 치수 이방성이 줄어든다고 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본특허공개 2014-040555
그러나, 편평한 단면형상을 구비하는 유리섬유를 사용한 경우라도, 두께가 0.5㎜ 이하인 경우에는 유리섬유강화수지판의 치수 안정성이 악화될 수 있다는 단점이 있다. 또한, 유리섬유강화수지판의 치수 안정성을 개선하려고 한 경우, 유리섬유강화수지판의 강도, 표면 평활성 또는 생산성이 저하될 수 있다는 단점이 있다.
본 발명은 이러한 불편함을 해소하고, 두께가 0.5㎜ 이하여도 치수 안정성, 강도, 표면 평활성 및 생산성이 우수한 유리섬유강화수지판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 유리섬유강화수지판은, 편평한 단면형상을 구비하고 짧은 직경 DS가 4.5∼12.0㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 20.0 ∼50.0㎛ 범위에 있는 유리섬유와, 비정질 열가소성 수지를 포함하고, 두께가 0.5㎜ 이하인 유리섬유강화수지판으로서, 상기 유리섬유의 수평균 섬유길이 L이 50∼400㎛ 범위에 있고, 유리섬유 함유율 C가 25.0∼55.0 질량% 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(1)을 만족하는 것을 특징으로 한다.
0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤1.22 ...(1)
본 발명의 유리섬유강화수지판은, 편평한 단면형상을 구비하는 유리섬유와, 비정질 열가소성 수지를 포함하고, 두께가 0.5㎜ 이하인 유리섬유강화수지판으로서, 상기 유리섬유의 짧은 직경 DS가 4.5∼12.0㎛ 범위에 있고, 긴 직경 DL이 20.0∼50.0㎛의 범위에 있고, 수평균 섬유길이 L이 50∼400㎛ 범위에 있고, 상기유리섬유강화수지판의 유리섬유 함유율 C가 25.0∼55.0 질량% 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 상기 식(1)을 만족함으로써, 우수한 치수 안정성, 강도, 표면 평활성 및 생산성을 얻을 수 있다.
여기서, 상기 유리섬유강화수지판이, 치수 안정성이 우수하다는 것은, 0.4㎜ 두께일 때의 휨이 1.20㎜ 이하인 것을 의미한다. 또한, 상기 유리섬유강화수지판이 강도가 우수하다는 것은, 상기 유리섬유강화수지판과 동일 조성의 유리섬유강화수지 조성물에 대해, JIS K 7165:2008에 준거한 A형 덤벨시험편(두께 4㎜)을 사용하며 JIS K 7171:2016에 준거한 정적인장시험에 의해 측정되는 굽힘 강도가 150 MPa 이상인 것을 의미한다. 또한, 상기 유리섬유강화수지판이 표면 평활성이 우수하다는 것은, 상기 유리섬유강화수지판과 동일 조성의 유리섬유강화수지 조성물에 대해, 세로 80㎜×가로 60㎜×두께 2㎜의 평판시험편을 사용하며 JIS B 0601:1982에 준거하여 측정된 산술평균조도 Ra가 0.45㎛ 이하인 것을 의미한다. 또한, 상기 유리섬유강화수지판이 생산성이 우수하다는 것은, 상기 유리섬유강화수지판을 구성하는 유리섬유강화수지 조성물의 유동성 지표가 90% 이하인 것을 의미한다. 유동성 지표에 대해서는 후술한다.
또한, 본 발명의 유리섬유강화수지판은, 짧은 직경 DS가 4.8∼11.5㎛ 범위에 있고, 긴 직경 DL이 29.0∼48.0㎛ 범위에 있고, 수평균 섬유길이 L이 150∼390㎛의 범위에 있는 유리섬유를 포함하고, 상기 유리섬유 함유율 C가 30.0∼50.0 질량% 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(2)를 만족하는 것이 바람직하다.
0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤0.94 ...(2)
본 발명의 유리섬유강화수지판은, 상기 유리섬유의 짧은 직경 DS가 4.8∼11.5㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 29.0∼48.0㎛ 범위에 있으며, 수평균 섬유길이 L이 150∼390㎛의 범위에 있고, 상기 유리섬유강화수지판의 유리섬유 함유율 C가 30.0∼50.0 질량% 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 상기 식(2)를 만족함으로써, 보다 우수한 치수 안정성, 우수한 강도, 보다 우수한 표면 평활성 및 우수한 생산성을 얻을 수 있다.
여기서, 상기 유리섬유강화수지판이 치수 안정성이 보다 우수하다는 것은, 0.4㎜ 두께일 때의 휨이 1.00㎜ 이하인 것을 의미한다. 상기 유리섬유강화수지판이 표면 평활성이 보다 우수하다는 것은, 상기 산술평균조도 Ra가 0.40㎛ 이하인 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 유리섬유강화수지판은, 짧은 직경 DS가 5.0∼11.0㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 30.0∼44.0㎛ 범위에 있으며, 수평균 섬유길이 L이 170∼380㎛의 범위에 있는 유리섬유를 포함하고, 상기 유리섬유 함유율 C가 35.0∼47.5 질량% 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(3)을 만족하는 것이 더 바람직하다.
0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤0.70 ...(3)
본 발명의 유리섬유강화수지판은, 상기 유리섬유의 짧은 직경 DS가 5.0∼11.0㎛의 범위에 있고 긴 직경 DL이 30.0∼44.0㎛의 범위에 있으며, 수평균 섬유길이 L이 170∼380㎛의 범위에 있고, 상기 유리섬유강화수지판의 유리섬유 함유율 C가 35.0∼47.5 질량% 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 상기 식(3)을 만족함으로써, 더욱 우수한 치수 안정성, 보다 우수한 강도, 보다 우수한 표면 평활성 및 우수한 생산성을 얻을 수 있다.
여기서, 상기 유리섬유강화수지판이 치수 안정성이 더 우수하다는 것은, 0.4㎜ 두께일 때의 휨이 0.95㎜ 이하인 것을 의미한다. 상기 유리섬유강화수지판이 강도가 더 우수하다는 것은, 상기 굽힘 강도가 200 MPa 이상인 것을 뜻한다.
또한, 본 발명의 유리섬유강화수지판은, 짧은 직경 DS가 5.0∼6.5㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 30.0∼36.0㎛ 범위에 있으며, 수평균 섬유길이 L이 180∼290㎛의 범위에 있는 유리섬유를 포함하고, 상기 유리섬유 함유율 C가 40.0∼45.0 질량% 범위에 있으며, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(4)를 만족하는 것이 더욱 바람직하다.
0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤0.52 ...(4)
본 발명의 유리섬유강화수지판은, 상기 유리섬유의 짧은 직경 DS가 5.0∼6.5㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 30.0∼36.0㎛ 범위에 있으며, 수평균 섬유길이 L이 180∼290㎛의 범위에 있고, 상기 유리섬유강화수지판의 유리섬유 함유율 C가 40.0∼45.0 질량% 범위에 있으며, 상기 DS, DL, L 및 C가 상기 식(4)를 만족함으로써, 특히 우수한 치수 안정성, 보다 우수한 강도, 더욱 우수한 표면 평활성 및 우수한 생산성을 얻을 수 있다.
여기서, 상기 유리섬유강화수지판이 치수 안정성이 특히 우수하다는 것은, 0.4㎜ 두께일 때의 휨이 0.90㎜ 이하인 것을 의미한다. 상기 유리섬유강화수지판이 표면 평활성이 더욱 우수하다는 것은, 상기 산술평균조도 Ra가 0.38㎛ 이하인 것을 뜻한다.
또한, 본 발명의 유리섬유강화수지판에 있어서, 상기 비정질 열가소성 수지로서는, 예를 들어, 폴리카보네이트를 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태를 더욱 상세하게 설명한다.
본 실시형태의 유리섬유강화수지판은, 편평한 단면형상을 구비하는 유리섬유와, 수지를 포함하는 성형품이다.
본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 있어서, 상기 유리섬유를 형성하는 유리의 유리 조성은 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 있어서, 유리섬유가 취할 수 있는 유리 조성으로는, 가장 범용적인 E 유리 조성, 고강도 고탄성률 유리 조성, 고탄성률 용이 제조성 유리 조성 및 저유전율 저유전 정접(正接) 유리 조성을 들 수 있다. 유리섬유강화수지판의 강도를 향상시킨다는 관점에서는, 유리섬유의 유리 조성은 상기 고강도 고탄성률 유리 조성 또는 고탄성률 용이 제조성 유리 조성인 것이 바람직하다. 유리섬유강화수지판의 유전율 및 유전 정접(正接)을 저하시켜, 유리섬유강화수지판을 통과하는 고주파 신호의 전송 손실을 저하시킨다는 관점에서, 유리섬유의 유리 조성은 상기 저유전율 저유전 정접 유리 조성인 것이 바람직하다.
E 유리 조성은 유리섬유 전량에 대하여 52.0∼56.0 질량% 범위의 SiO2와, 12.0∼16.0 질량% 범위의 Al2O3와, 합계 20.0∼25.0 질량% 범위의 MgO 및 CaO와, 5.0∼10.0 질량% 범위의 B2O3를 포함하는 조성이다.
고강도 고탄성률 유리 조성은 유리섬유 전량에 대하여 60.0∼70.0 질량% 범위의 SiO2와, 20.0∼30.0 질량% 범위의 Al2O3와, 5.0∼15.0 질량% 범위의 MgO와, 0∼1.5 질량% 범위의 Fe2O3와, 합계 0∼0.2 질량% 범위의 Na2O, K2O 및 Li2O를 포함하는 조성이다.
고탄성률 용이 제조성 유리 조성은 유리섬유 전량에 대하여 57.0∼60.0 질량% 범위의 SiO2와, 17.5∼20.0 질량% 범위의 Al2O3와, 8.5∼12.0 질량% 범위의 MgO와, 10.0∼13.0 질량% 범위의 CaO와, 0.5∼1.5 질량% 범위의 B2O3를 포함하며, 또한 합계 98.0 질량% 이상인 SiO2, Al2O3, MgO 및 CaO를 포함하는 조성이다.
저유전율 저유전 정접 유리 조성은, 유리섬유 전량에 대하여 48.0∼62.0 질량% 범위의 SiO2와, 17.0∼26.0 질량% 범위의 B2O3와, 9.0∼18.0 질량% 범위의 Al2O3와, 0.1∼9.0 질량% 범위의 CaO와, 0∼6.0 질량% 범위의 MgO와, 합계 0.05∼0.5 질량% 범위의 Na2O, K2O 및 Li2O와, 0∼5.0 질량% 범위의 TiO2와, 0∼6.0 질량% 범위의 SrO와, 합계 0∼3.0 질량% 범위의 F2 및 Cl2와, 0∼6.0 질량% 범위의 P2O5를 포함하는 조성이다.
상술한 유리 조성의 각 성분 함유량의 측정은, 경원소인 Li에 대해서는 ICP발광분광 분석장치를 이용하고, 그 외의 원소는 파장분산형 형광 X선 분석장치를 이용하여 할 수 있다. 측정 방법으로는 다음과 같은 방법이 있다. 유리섬유를 적당한 크기로 재단한 후, 백금 도가니에 넣고, 전기로 중에서 155℃의 온도로 6시간 유지하여 교반을 하면서 용융시킴으로써, 균질한 용융 유리를 얻는다. 여기서, 유리섬유 표면에 유기물이 부착되어 있는 경우, 또는 유리섬유가 유기물(수지) 중에 주로 강화재로서 포함되어 있는 경우에는, 예를 들면, 300∼650℃의 머플로에서 2∼24시간 정도 가열하는 등 하여 유기물을 제거한 후 사용한다. 그 후, 얻어진 용융 유리를 카본판 상에 흘려서 유리 칼렛을 제작한 후, 분쇄 분말화하여 유리 분말로 만든다. 경원소인 Li에 대해서는 상기 유리 분말을 산으로 가열 분해한 후, ICP 발광분광 분석장치를 이용하여 정량 분석한다. 그 밖의 원소는 상기 유리 분말을 프레스기로 원반 형상으로 성형한 후, 파장분산형 형광 X선 분석장치를 이용하여 정량 분석한다. 이들 정량 분석 결과를 산화물 환산하여 각 성분의 함유량 및 전체량을 계산하고, 이들 수치로부터 상술한 각 성분의 함유량(질량%)을 구할 수 있다.
상술한 유리 조성을 갖는 유리섬유는, 아래와 같이 제조할 수 있다. 우선, 상기 조성이 되도록 조제된 유리 원료(glass batch)를 용융로에 공급하여, 예를 들어 1450∼1550℃ 범위 온도에서 용융한다. 그 후, 용융된 유리 배치(용융 유리)를 소정의 온도로 제어된, 부싱(bushing) 1∼30000개의 노즐칩으로부터 인출하여 급냉시켜 유리필라멘트를 형성한다. 다음에, 형성된 유리필라멘트에 도포 장치인 어플리케이터를 이용해서 집속제 또는 바인더를 도포하고, 집속 슈를 이용하여 유리필라멘트 1∼30000개를 집속시키면서 권취기를 이용해 튜브에 고속으로 권취시킴으로써 유리섬유를 얻을 수 있다.
여기서, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 사용하는 편평한 단면형상을 갖는 유리섬유는 상기 노즐 칩이 비원형 형상을 가지며 용융 유리를 급냉하는 돌기부나 노치부를 갖도록 하여, 온도 조건을 제어함으로써 얻을 수 있다. 또한, 노즐 칩의 직경, 권취 속도, 온도 조건 등을 조정함으로써 유리섬유의 짧은 직경 및 긴 직경을 조정할 수있다. 예를 들어, 권취 속도를 빠르게 함으로써 짧은 직경 및 긴 직경을 작게 할 수 있고, 권취 속도를 늦춤으로써 짧은 직경 및 긴 직경을 크게 할 수 있다.
본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 사용하는 편평한 단면형상을 구비하는 유리섬유는, 짧은 직경 DS가 4.5∼12.0㎛, 바람직하게는 4.8∼11.5㎛, 보다 바람직하게는 5.0∼11.0㎛, 더욱 바람직하게는 5.0∼6.5㎛의 범위에 있고, 긴 직경 DL이 20.0∼50.0㎛, 바람직하게는 29.0∼48.0㎛, 보다 바람직하게는 30.0∼44.0㎛, 더욱 바람직하게는 33.0∼36.0㎛의 범위에 있다. 또한, 상기 짧은 직경 DS에 대한 긴 직경 DL의 비(DL/DS)는, 예를 들면 3.5∼9.0 범위이며, 바람직하게는 4.5∼8.0 범위, 보다 바람직하게는 5.0∼8.0 범위, 더욱 바람직하게는 5.5∼6.5의 범위이다. 또한, 상기 편평한 단면형상은 바람직하게는 타원형 또는 긴 원형, 보다 바람직하게는, 긴 원형이다. 여기서, 긴 원형이란 직사각형의 양단에 반원 형상을 붙인 것 또는 그것과 유사한 형상이다.
본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 사용하는, 편평한 단면형상을 구비하는 유리섬유의 환산 섬유 직경은, 예를 들면 11.0∼32.0㎛ 범위에 있고, 바람직하게는 12.0∼22.0㎛ 범위, 보다 바람직하게는 12.5∼20.0㎛ 범위, 더욱 바람직하게는 13.5∼18.0㎛의 범위에 있다. 여기서, 환산 섬유 직경이란 편평한 단면형상을 갖는 유리섬유의 단면적과 동일한 단면적을 가지며, 원형 단면을 구비하는 유리섬유의 직경을 의미한다.
본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 있어서, 편평한 단면형상을 갖는 유리섬유의 짧은 직경 DS 및 긴 직경 DL은, 예를 들면 아래와 같이 산출할 수 있다. 우선, 유리섬유강화수지판의 단면을 연마하고, 이어서 전자 현미경을 이용하여 유리필라멘트 100개 이상에 대해 유리필라멘트 단면의 대략 중심을 통과하는 가장 긴 변을 긴 직경 DL로 하고, 그 긴 직경 DL과 유리필라멘트 단면의 대략 중심에서 직교하는 변을 짧은 직경 DS로 설정하여 각각의 길이를 측정하고, 이들의 평균값을 구함으로써 산출한다.
또한, 유리섬유는, 통상, 복수개의 유리필라멘트가 집속되어 형성되어 있는데, 유리섬유강화수지판에 있어서는, 성형 가공을 거쳐 상기 집속이 풀리고, 유리필라멘트 상태에서 유리섬유강화수지판에 분산되어 존재한다.
여기서, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판에서 편평한 단면형상을 갖는 유리섬유가 성형 가공 전에 취하는 바람직한 형태로는, 유리섬유를 구성하는 유리필라멘트의 개수(집속 개수)가 바람직하게는 1∼20000개, 보다 바람직하게는 50∼10000개, 더욱 바람직하게는 1000∼8000개 범위의 수이며, 유리섬유(유리섬유 다발 또는 유리 스트랜드라고도 함)의 길이를 바람직하게는 1.0∼100.0㎜, 보다 바람직하게는 1.2∼51.0㎜, 더욱 바람직하게는 1.5∼30.0㎜, 특히 바람직하게는 2.0∼15.0㎜, 가장 바람직하게는 2.3∼7.8㎜ 범위의 길이로 절단한 촙드 스트랜드(chopped strand)를 예로 들 수 있다.
또한, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 있어서, 편평한 단면형상을 갖는 유리섬유가 성형 가공 전에 취할 수 있는 형태로는, 촙드 스트랜드 이외에, 예를 들면, 로빙(roving)이나 컷 파이버(cut fiber)를 들 수 있다. 상기 로빙은 유리섬유를 구성하는 유리필라멘트의 개수가 10∼30000개 범위의 수로, 절단하지 않은 것이다. 상기 컷 파이버는 유리섬유를 구성하는 유리필라멘트의 개수가 1∼20000개 범위의 수로, 볼 밀 또는 헨실 믹서 등의 공지된 방법에 의해 0.001∼0.900㎜ 범위의 길이가 되도록 분쇄한 것이다.
본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 있어서, 유리섬유는 유리섬유와 수지의 접착성 향상, 유리섬유와 수지 또는 무기 재료와의 혼합물 중에서의 유리섬유의 균일 분산성 향상 등을 목적으로 그 표면은 유기물로 피복되어도 된다. 이러한 유기물로서는, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아세트산비닐 수지, 아크릴 수지, 변성 폴리프로필렌, 특히 카르복실산 변성 폴리프로필렌, (폴리)카르복실산, 특히 말레산과 불포화 단량체의 공중합체 등의 수지 또는 실란커플링제를 예로 들 수 있다.
또한, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 있어서, 유리섬유는 이들 수지 또는 실란커플링제 이외에, 윤활제, 계면 활성제 등을 포함하는 조성물로 피복되어도 된다. 이러한 조성물은 조성물에 코팅되지 않은 상태에서의, 유리섬유의 질량을 기준으로 0.1∼2.0 질량% 비율로 유리섬유를 코팅한다.
또한, 유기물에 의한 유리섬유의 피복은, 예를 들면, 유리섬유의 제조 공정에 있어서, 롤러형 어플리케이터 등 공지된 방법을 이용하여, 상기 수지, 상기 실란커플링제 또는 조성물의 용액을 포함하는 상기 집속제 또는 바인더를 유리섬유에 도포한 후, 수지, 실란커플링제 또는 상기 조성물의 용액이 도포된 유리섬유를 건조시킴으로써 할 수 있다.
여기서, 실란커플링제로는, 아미노실란, 클로르실란, 에폭시실란, 메르캅토실란, 비닐실란, 아크릴실란, 카티오닉실란을 예로 들 수 있다. 상기 실란커플링제는 이들 화합물을 단독으로 사용할 수 도 있고, 2종류 이상을 병용할 수도 있다.
아미노실란으로는, γ-아미노프로필 트리에톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필 트리메톡시실란, N-β-(아미노에틸)-N'-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필 트리메톡시실란, γ-아닐리노프로필 트리메톡시실란 등을 예로 들 수 있다.
클로르실란으로는, γ-클로로프로필 트리메톡시실란 등을 예로 들 수 있다.
에폭시실란으로는, γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등을 예로 들 수 있다.
메르캅토실란으로는, γ-메르캅토트리 메톡시실란 등을 예로 들 수 있다.
비닐실란으로는, 비닐트리메톡시실란, N-β-(N-비닐벤질아미노에틸)-γ-아미노프로필 트리메톡시실란 등을 예로 들 수 있다.
아크릴실란으로는, γ-메타크릴록시프로필 트리메톡시실란 등을 예로 들 수 있다.
카티오닉실란으로는, N-(비닐벤질)-2-아미노에틸-3-아미노프로필 트리메톡시실란염산염, N-페닐-3-아미노프로필 트리메톡시실란염산염 등을 예로 들 수 있다.
윤활제로는, 변성 실리콘 오일, 동물유 및 그 수소 첨가물, 식물유 및 그 수소 첨가물, 동물성 왁스, 식물성 왁스, 광물계 왁스, 고급 포화 지방산과 고급 포화 알코올의 축합물, 폴리에틸렌이민, 폴리알킬폴리아민알킬아마이드 유도체, 지방산 아미드, 4급 암모늄염을 예로 들 수 있다. 상기 윤활제는 이들을 단독으로 사용할 수도 있고, 또는 2종류 이상을 병용할 수도 있다.
동물유로는 우지 등을 예로 들 수 있다.
식물유로는, 대두유, 야자유, 유채유, 팜유, 해바라기유 등을 예로 들 수 있다.
동물성 왁스로는, 밀랍, 라놀린 등을 예로 들 수 있다.
식물성 왁스로는, 칸데릴라 왁스, 카르나바 왁스 등을 예로 들 수 있다.
광물계 왁스로는, 파라핀 왁스, 몬탄 왁스 등을 예로 들 수 있다.
고급 포화 지방산과 고급 포화 알코올의 축합물로는, 라우릴 스테아레이트 등의 스테아린산 에스테르 등을 예로 들 수 있다.
지방산 아미드로는, 예를 들면, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민 등의 폴리에틸렌폴리아민과, 라우르산, 미리스틴산, 팔미트산, 스테아린산 등의 지방산과의 탈수 축합물 등을 들 수 있다.
제4급 암모늄염으로는, 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 알킬트리메틸암모늄염 등을 예로 들 수 있다.
계면활성제로는, 비이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 양성 계면활성제를 예로 들 수 있다. 상기 계면활성제는 이들을 단독으로 사용할 수도 있고, 또는 2종류 이상을 병용할 수도 있다.
비이온계 계면활성제로는, 에틸렌옥사이드 프로필렌옥사이드 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌-블록 공중합체, 알킬폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌-블록 공중합체 에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 모노에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 디에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 글리세롤 지방산 에스테르 에틸렌옥사이드 부가물, 폴리옥시에틸렌 캐스터 오일 에테르, 경화 피마자유 에틸렌옥사이드 부가물, 알킬아민 에틸렌 옥사이드 부가물, 지방산 아미드 에틸렌 옥사이드 부가물, 글리세롤 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 펜타에리트리톨 지방산 에스테르, 소르비톨 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 자당 지방산 에스테르, 다가 알코올 알킬 에테르, 지방산 알칸올 아미드, 아세틸렌 글리콜, 아세틸렌 알코올, 아세틸렌 글리콜의 에틸렌 옥사이드 부가물, 아세틸렌 알코올의 에틸렌 옥사이드 부가물 등을 예로 들 수 있다.
양이온계 계면활성제로는, 염화알킬디메틸벤질암모늄, 염화알킬트리메틸암모늄, 알킬디메틸에틸암모늄에틸설페이트, 고급 알킬아민 아세트산염, 고급 알킬아민 염산염 등, 고급 알킬아민에 에틸렌옥사이드 부가물, 고급 지방산과 폴리알킬렌 폴리아민과의 축합물, 고급 지방산과 알칸올아민과의 에스테르염, 고급 지방산 아미드염, 이미다졸린형 양이온성 계면활성제, 알킬피리디늄염 등을 예로 들 수 있다.
음이온계 계면활성제로는, 고급 알코올황산에스테르염, 고급알킬에테르황산에스테르염, α-올레핀 황산에스테르염, 알킬벤젠술폰산염, α-올레핀술폰산염, 지방산 할라이드와 N-메틸타우린의 반응 생성물, 설포숙신산디알킬에스테르염, 고급 알코올 인산에스테르염, 고급 알코올 에틸렌옥사이드 부가물의 인산에스테르염 등을 예로 들 수 있다.
양성 계면활성제로는, 알킬아미노프로피온산 알칼리 금속염 등의 아미노산형 양성 계면활성제, 알킬디메틸베타인 등의 베타인형, 이미다졸린형 양성 계면활성제 등을 예로 들 수 있다.
다음으로, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 포함되는 상기 수지는, 비정질 열가소성 수지이며, 예를 들면, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌에테르, 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 스티렌/아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 폴리벤조이미다졸, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐설폰, 폴리염화비닐, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체 등을 들 수 있는데, 폴리카보네이트가 바람직하다.
상기 폴리카보네이트로는, 디하이드록시 디아릴 화합물과 디페닐카보네이트 등의 탄산에스테르를 용융 상태로 반응시키는 에스테르 교환법에 의해 얻을 수 있는 중합체, 또는 디하이드록시 아릴 화합물과 포스겐을 반응시키는 포스겐법에 의해 얻을 수 있는 중합체를 예로 들 수 있다.
상기 폴리페닐렌에테르로는, 폴리(2,3-디메틸-6-에틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-6-클로로메틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸 -6-히드록시에틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-6-n-부틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-에틸-6-이소프로필-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-에틸-6-n-프로필-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리[2-(4'-메틸페닐)-1,4-페닐렌에테르], 폴리(2-브로모-6-페닐-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-6-페닐-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2- 페닐-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-클로로-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-클로로-6-에틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-클로로-6-브로모-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디-n-프로필-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-6-이소프로필-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-클로로-6-메틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-6-에틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디브로모-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디클로로-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디에틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2, 6-디메틸-1,4-페닐렌에테르) 등을 예로 들 수 있다.
상기 변성 폴리페닐렌에테르로는, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르와 폴리스티렌의 폴리머 합금, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르와 스티렌/부타디엔 공중합체의 폴리머 합금, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르와 스티렌/말레산 무수물 공중합체의 폴리머 합금, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르와 폴리아미드의 폴리머 합금, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르와 스티렌/부타디엔/아크릴로니트릴 공중합체의 폴리머 합금, 상기 폴리페닐렌에테르의 폴리머 사슬 말단에 아미노기, 에폭시기, 카르복시기, 스티릴기 등의 관능기를 도입한 것, 상기 폴리페닐렌에테르의 폴리머 사슬 측쇄에 아민기, 에폭시기, 카르복시기, 스티릴기, 메타크릴기 등의 관능기를 도입한 것 등을 예로 들 수 있다.
상기 폴리스티렌으로는, 아택틱 (atactic) 구조를 갖는 아택틱 폴리스티렌인 범용 폴리스티렌(GPPS), GPPS에 고무 성분을 첨가한 내충격성 폴리스티렌(HIPS), 신디오택틱 (syndiotactic) 구조를 갖는 신디오택틱 폴리스티렌 등을 예로 들 수 있다.
상기 폴리염화비닐로는, 종래 공지된 유화 중합법, 현탁 중합법, 마이크로 현탁 중합법, 벌크 중합법 등의 방법에 의해 중합되는 염화비닐 단독중합체, 또는 염화비닐 단량체와 공중합 가능한 단량체와의 공중합체, 또는 중합체에 염화비닐 단량체를 그래프트 중합한 그래프트 공중합체 등을 예로 들 수있다.
본 실시형태의 유리섬유강화수지판은, 예를 들면, 상기 편평한 단면형상을 갖는 유리섬유의 유리필라멘트가 집속되어, 소정의 길이를 갖는 촙드 스트랜드와 상기 수지를 2축 혼련기에서 혼련하고, 얻어진 수지 펠릿을 이용해서 사출성형함으로써 얻을 수 있다. 또한, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판은, 사출압축 성형법, 2색 성형법, 중공 성형법, 발포 성형법(초임계유체 발포 성형법 포함), 인서트 성형법, 인몰드 코팅 성형법, 압출 성형법, 시트 성형법, 열 성형법, 회전 성형법, 적층 성형법, 프레스 성형법, 블로우 성형법, 스탬핑 성형법, 인퓨전법, 핸드레이업법, 스프레이업법, 레진 트랜스퍼 성형법, 시트 몰딩 컴파운드법, 벌크 몰딩 컴파운드법, 플루트루젼법(plutrusion), 필라멘트 와인딩법 등의 공지된 성형방법을 통해서도 얻을 수 있다. 상술한 바와 같이 행하여 얻어진 본 실시형태의 유리섬유강화수지판 형상은, 평판, 구멍이나 요철을 갖는 평판, 또는 곡면이나 구부러짐을 갖는 판이어도 된다. 여기서, 곡면이나 구부러짐이 있는 판의 일 형태에는 중공 원통체, 중공 다각기둥 및 상자가 포함된다.
또한, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판은 두께가 0.5㎜ 이하의 범위이고, 바람직하게는 0.4㎜ 이하의 범위, 보다 바람직하게는 0.1∼0.4㎜ 범위이다. 보다 바람직하게는 0.2∼0.4㎜의 범위, 특히 바람직하게는 0.3∼0.4㎜ 범위이다.
여기서, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판의 두께는, 마이크로미터 등을 이용한 공지된 측정 방법으로 유리섬유강화수지판 중 각각 이격되어 있는 3점 이상에 대해 두께를 측정하고, 평균을 취함으로써 구할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 포함되는 상기 유리섬유의 수평균 섬유길이 L은, 50∼400㎛ 범위이고, 바람직하게는 150∼300㎛ 범위, 보다 바람직하게는 170∼380㎛ 범위, 더욱 바람직하게는 180∼290㎛ 범위이고, 특히 바람직하게는 200∼270㎛의 범위이다.
여기서, 상기 유리섬유의 수평균 섬유길이 L은, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판을 사출성형에 의해 얻는 경우, 예를 들어, 2축 혼련기에 투입되는 촙드 스트랜드의 길이, 2축 혼련기의 스크류 회전수를 조정함으로써 제어할 수 있다. 예를 들면, 2축 혼련기에 투입되는 촙드 스트랜드의 길이는 1.0∼100.0㎜ 범위로 조정되고, 2축 혼련기에 투입되는 촙드 스트랜드의 길이를 상기 범위내에서 길게 만듦으로써, 상기 유리섬유의 수평균 섬유길이 L을 길게 만들 수 있고, 촙드 스트랜드의 길이를 상기 범위내에서 짧게 만듦으로써, 상기 유리섬유의 수평균 섬유길이 L을 짧게 만들 수 있다. 또한, 2축 혼련시의 스크류 회전수는 10∼1000 rpm의 범위로 조정되고, 2축 혼련시의 스크류 회전수를 상기 범위 내에서 작게 설정함으로써, 상기 유리섬유의 수평균 섬유길이 L을 길게 만들 수 있고, 스크류 회전수를 상기 범위내에서 크게 설정함으로써, 상기 유리섬유의 수평균 섬유길이 L을 짧게 만들 수 있다.
또한, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 포함되는 상기 유리섬유의 수평균 섬유길이 L은, 후술하는 실시예의 방법으로 산출할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 있어서, 유리섬유 함유율 C는, 25.0∼55.0 질량% 범위이고, 바람직하게는 30.0∼50.0 질량% 범위, 보다 바람직하게는 35.0∼47.5 질량% 범위, 더욱 바람직하게는 40.0∼45.0 질량% 범위이다.
본 실시형태의 유리섬유강화수지판에 있어서의 유리섬유 함유율 C는, JIS K 7052:1999에 준거하여 산출할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판은, 상기 유리섬유의 짧은 직경 DS가 4.5∼12.0㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 20.0∼50.0㎛ 범위에 있으며, 수평균 섬유길이 L이 50∼400㎛ 범위에 있고, 상기 유리섬유강화수지판의 유리섬유 함유율 C가 25.0∼55.0 질량% 범위에 있으며, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(1)을 만족한다.
0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤1.22 ...(1)
또한, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판은, 상기 유리섬유의 짧은 직경 DS가 4.8∼11.5㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 29.0∼48.0㎛ 범위에 있으며, 수평균 섬유길이 L이 150∼390㎛ 범위에 있는 유리섬유를 포함하고, 상기 유리섬유 함유율 C가 30.0∼50.0 질량% 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(2)를 만족하는 것이 바람직하다.
0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤0.94 ...(2)
또한, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판은, 상기 유리섬유의 짧은 직경 DS가 5.0∼11.0㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 30.0∼44.0㎛ 범위에 있으며, 수평균 섬유길이 L이 170∼380㎛ 범위에 있는 유리섬유를 포함하고, 상기 유리섬유 함유율 C가 35.0∼47.5 질량% 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(3)을 만족하는 것이 보다 바람직하다.
0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤0.70 ...(3)
또한, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판은, 상기 유리섬유의 짧은 직경 DS가 5.0∼6.5㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 30.0∼36.0㎛ 범위에 있으며, 수평균 섬유길이 L이 180∼290㎛ 범위에 있는 유리섬유를 포함하고, 상기 유리섬유 함유율 C가 40.0∼45.0 질량% 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(4)를 만족하는 것이 더욱 바람직하다.
0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤0.52 ...(4)
또한, 본 실시형태의 유리섬유강화수지판은, 상기 유리섬유의 짧은 직경 DS, 긴 직경 DL, 수평균 섬유길이 L 및 유리섬유 함유율 C가 각각 상기 어느 하나의 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(5)를 만족하는 것이 그중에서도 바람직하며, 하기 식(6)을 만족시키는 것이 특히 바람직하고, 하기 식(7)을 만족시키는 것이 가장 바람직하다.
0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L　3≤0.42 ...(5)
0.33≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤0.41 ...(6)
0.34≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤0.40 ...(7)
본 실시형태의 유리섬유강화수지판은 스마트폰, 태블릿, 노트북 PC 및 모바일퍼스널컴퓨터 등의 휴대용 전자기기의 하우징 및 부품 (마더보드, 프레임, 스피커, 안테나 등)에 바람직하게 사용된다.
다음에, 본 발명의 실시예, 비교예 및 참고예를 나타낸다.
실시예
[실시예 1]
본 실시예에서는, 짧은 직경 DS가 5.5㎛, 긴 직경 DL이 33.0㎛, DL/DS가 6.0인 편평한 단면형상을 구비하고, E 유리조성인 유리필라멘트가 집속되어 이루어지며, 실란커플링제를 포함하는 조성물로 피복된, 3㎜ 길이를 갖는 촙드 스트랜드와, 폴리카보네이트(테이진주식회사 제조, 상품명: Panlite 1250Y, 표 1 내지 3에서 PC라고 기재)를, 스크류 회전수를 100rpm으로 하여, 2축 혼련기(시바우라기계주식회사 제조, 상품명: TEM-26SS)로 290℃ 온도에서 혼련하여, 유리섬유 함유율 C가 40 질량%인 수지 펠렛을 제조했다.
다음으로, 본 실시예에서 얻어진 수지 펠릿을 이용해서 사출성형기(닛세이수지공업주식회사 제품, 상품명: PNX60)로 금형 온도 130℃, 사출 온도 320℃에서 사출성형을 하여 치수가 세로 130㎜×가로 15㎜×두께 0.4㎜인 유리섬유강화수지판(평판)을 만들었다. 얻어진 유리섬유강화수지판(평판)에 대해 아래에 설명하는 방법으로 유리섬유의 수평균 섬유길이를 산출했다.
본 실시예로 만든 유리섬유강화수지판(평판)에 대해 이하 설명하는 방법으로, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 산출하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[유리섬유의 수평균 섬유길이]
유리섬유강화수지판에 있어서, 유리섬유의 수평균 섬유길이는, 아래 방법으로 산출했다. 우선, 유리섬유강화수지판을 650℃ 머플로에서 0.5∼24시간 가열하여 유기물을 분해했다. 이어서, 잔류 유리섬유를 유리 페트리접시로 옮겨 아세톤을 사용하여 유리섬유를 페트리접시 표면에 분산시켰다. 그 후, 페트리 표면에 분산된 유리섬유 1000개 이상에 대해 실체 현미경을 사용하여 섬유길이를 측정하고 평균을 취함으로써 유리섬유의 수평균 섬유길이를 산출했다.
[0.4㎜ 두께일 때의 휨]
상기 수지 펠릿을 이용해서 사출성형기(닛세이수지공업주식회사 제조, 상품명: PNX60)로 금형 온도 130℃, 사출 온도 320℃에서 사출성형을 해서 치수가 세로 130㎜×가로 15㎜×두께 0.4㎜인 평판 휨측정용시험편을 성형했다. 상기 0.4㎜ 두께의 휨측정용시험편의 한 각을 평탄면에 접지했을 때, 그 평탄면에 접지된 한 각과 대각 위치에 있는 한 각과 평탄면 사이에 발생하는 거리를 캘리퍼스로 측정했다. 상기 0.4㎜ 두께의 휨측정용시험편의 네 각 각각을 평탄면에 접지한 경우에 대해 상기 거리를 측정하고 평균을 취함으로써, 0.4㎜ 두께일 때의 휨을 산출 했다.
[1.5㎜ 두께일 때의 휨]
상기 수지 펠릿을 이용해서 사출성형기(닛세이수지공업주식회사 제조, 상품명: PNX60)로 금형 온도 90℃, 사출 온도 270℃에서 사출성형을 해서 치수가 세로 80㎜×가로 60㎜×두께 1.5㎜인 평판 휨측정용시험편을 성형했다. 상기 1.5㎜ 두께의 휨측정용시험편의 한 각을 평탄면에 접지했을 때, 그 평탄면에 접지된 한 각과 대각의 위치에 있는 한 각과 평탄면 사이에 발생하는 거리를 캘리퍼스로 측정했다. 상기 1.5㎜ 두께의 휨측정용시험편의 네 각 각각을 평탄면에 접지한 경우에 대해 상기 거리를 측정하고 평균을 취함으로써, 1.5㎜ 두께일 때의 휨을 산출 했다.
[사출 피크 압력]
상기 수지 펠릿을 이용해서 사출성형기(닛세이수지공업주식회사 제조, 상품명: NEX80)로 금형 온도 90℃, 사출 온도 270℃에서 사출성형을 하고, JIS K 7165:2008에 준하는 A형 덤벨시험편(두께 4㎜)을 제작할 때의 사출성형기에 걸리는 최대 압력을 측정했다. 이를 20회 이상 측정해서 평균을 취함으로써 사출 피크 압력을 산출했다.
[유동성 지표]
유리섬유 직경이 11㎛인 원형 단면을 갖는 유리섬유를 사용하는 것 이외에는, 편평한 단면형상을 갖는 유리섬유를 사용하는 경우와 동일한 조성 (즉, 유리섬유 함유율 C가 동일)이며, 동일한 방법으로 제작한 수지 펠릿을 사용하여 사출 피크 압력을 상술한 방법으로 측정했다. 얻어진 사출 피크 압력을 기준(100%)으로 하여, 편평한 단면형상을 갖는 유리섬유를 사용하는 수지 조성물의 사출 피크 압력의 상기 기준에 대한 비율을 산출하여 유동성 지표로 설정했다. 유동성 지표 값이 작을수록, 수지 조성물의 유동성이 높고, 유리섬유강화수지판의 생산성이 우수한 것을 의미한다.
[굽힘 강도]
상기 수지 펠릿을 이용해서 사출성형기(닛세이수지공업주식회사 제조, 상품명: NEX80)로 금형 온도 90℃, 사출 온도 270℃에서 사출성형을 하여 JIS K 7165:2008에 준하는 A형 덤벨시험편(두께 4㎜)을 제작했다. 상기 A형 덤벨시험편에 대해 시험 온도 23℃ 조건하에서, 정밀만능시험기(주식회사시마즈제작소 제조, 상품명: 오토그래프 AG-5000B)를 이용하여 JIS K 7171:2016에 준거한 정적인장시험에 의해 얻어진 측정치를 굽힘 강도로 설정했다.
[표면 평활성]
상기 수지 펠릿을 이용해서 사출성형기(닛세이수지공업주식회사 제조, 상품명: NEX80)로 금형 온도 90℃, 사출 온도 270℃에서 사출성형을 하고, 표면조도측정용 시험편으로서 치수 세로 80㎜×가로 60㎜×두께 2㎜인 평판을 성형했다. 상기 표면조도측정용 시험편에 대해 표면조도계(주식회사 미쓰도요 제조, 상품명: 소형표면조도측정기 서프 테스트 SJ-301)를 사용해서 JIS B 0601:1982에 준거하여 산술평균조도 Ra를 측정하고 표면 평활성 지표로 설정했다.
[실시예 2]
본 실시예에서는, 유리섬유 함유율 C가 45 질량%인 것을 제외하고는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 수지 펠릿을 제작했다.
다음으로, 본 실시예에서 얻어진 수지 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유강화수지판(평판)을 만들고, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유 수평균 섬유길이, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 산출하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
본 실시예에서는, 짧은 직경 DS가 11.0㎛, 긴 직경 DL이 44.0㎛, DL/DS가 4.0 인 편평한 단면형상을 갖는 유리필라멘트를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 수지 펠릿을 제작했다.
다음으로, 본 실시예에서 얻어진 수지 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유강화수지판(평판)을 만들고, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유 수평균 섬유길이, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 계산하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
본 실시예에서는, 유리섬유 함유율 C가 50 질량%인 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 수지 펠릿을 제작했다.
다음으로, 본 실시예에서 얻어진 수지 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유강화수지판(평판)을 만들고, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유 수평균 섬유길이, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 계산하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
본 비교예에서는, 짧은 직경 DS가 7.0㎛, 긴 직경 DL이 28.0㎛, DL/DS가 4.0인 편평한 단면형상을 갖는 유리필라멘트를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 수지 펠릿을 제작했다.
다음으로, 본 비교예에서 얻어진 수지 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유강화수지판(평판)을 만들고, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유 수평균 섬유길이, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 계산하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 2]
본 비교예에서는, 유리섬유 함유율 C가 30 질량%인 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 수지 펠릿을 제작했다.
다음으로, 본 비교예에서 얻어진 수지 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유강화수지판(평판)을 만들고, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유 수평균 섬유길이, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 계산하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 3]
본 비교예에서는, 유리섬유 함유율 C가 30 질량%인 것 이외에는, 실시예 3과 완전히 동일하게 하여 수지 펠릿을 제작했다.
다음으로, 본 비교예에서 얻어진 수지 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유강화수지판(평판)을 만들고, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유 수평균 섬유길이, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 계산하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 4]
본 비교예에서는, 유리섬유 함유율 C가 45 질량%인 것 이외에는, 실시예 3과 완전히 동일하게 하여 수지 펠릿을 제작했다.
다음으로, 본 비교예에서 얻어진 수지 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유강화수지판(평판)을 만들고, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유 수평균 섬유길이, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 계산하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 5]
본 비교예에서는, 유리섬유 함유율 C가 50 질량%인 것 이외에는, 실시예 3과 완전히 동일하게 하여 수지 펠릿을 제작했다.
다음으로, 본 비교예에서 얻어진 수지 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유강화수지판(평판)을 만들고, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유 수평균 섬유길이, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 계산하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 6]
본 비교예에서는, 짧은 직경 DS가 5.5㎛, 긴 직경 DL이 33.0㎛, DL/DS가 6.0인 편평한 단면형상을 구비하고, E 유리 조성인 유리필라멘트가 집속되어 이루어지며, 실란커플링제를 포함하는 조성물로 피복된, 0.02㎜ 길이를 갖는 컷 파이버를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 수지 펠릿을 제작했다.
다음으로, 본 비교예에서 얻어진 수지 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유강화수지판(평판)을 만들고, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유 수평균 섬유길이, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 계산하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[참고예 1]
본 참고예에서는, 폴리카보네이트 대신에 결정성 열가소성 수지인 폴리부틸렌테레프탈레이트(폴리플라스틱스 주식회사 (Polyplastics Co., Ltd.) 제조, 상품명: DURANEX® 2000, 표 3에서 PBT라고 기재)를 사용하고 혼련시 온도를 250℃로 한 것 이외에는 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 수지 펠릿을 제작했다.
다음으로, 본 참고예에서 얻어진 수지 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유강화수지판(평판)을 만들고, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유 수평균 섬유길이, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 계산하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[참고예 2]
본 참고예에서는, 폴리카보네이트 대신에 결정성 열가소성 수지인 폴리부틸렌테레프탈레이트(폴리플라스틱스주식회사 제조, 상품명: DURANEX® 2000, 표 3에서 PBT라고 기재)를 사용하고 혼련시 온도를 250℃로 한 것 이외에는, 비교예 1과 완전히 동일하게 하여 수지 펠릿을 제작했다.
다음으로, 본 참고예에서 얻어진 수지 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유강화수지판(평판)을 만들고, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유 수평균 섬유길이, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 계산하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[참고예 3]
본 참고예에서는, 짧은 직경 DS가 11.0㎛, 긴 직경 DL이 11.0㎛, DL/DS가 1.0인 원형 단면형상을 갖는 유리필라멘트를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 와 완전히 동일하게 하여 수지 펠릿을 제작했다.
다음으로, 본 참고예에서 얻어진 수지 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유강화수지판(평판)을 만들고, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 유리섬유 수평균 섬유길이, 휨, 사출 피크 압력 및 유동성 지표를 계산하고, 굽힘 강도 및 산술평균조도 Ra를 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
수지 PC PC PC PC
유리섬유
짧은 직경 Ds(㎛)		 5.5 5.5 11.0 5.5
유리섬유
긴 직경 DL(㎛)		 33.0 33.0 44.0 33.0
DL/DS 6.0 6.0 4.0 6.0
유리섬유
함유율 C(%)		 4.0 45 40 50
유리섬유
수평균섬유길이
L(㎛) 		240 230 320 220
1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3 0.37 0.67 0.73 1.16
1.5㎜ 두께일 때
휨 (㎜)		 0 0 0 0
0.4㎜ 두께일 때
휨 (㎜)		 0.90 0.95 0.98 1.13
사출피크압력 (MPa) 211.0 208.0 211.0 202.0
유동성지표 (%) 87.2 86.7 87.2 86.0
굽힘강도(MPa) 203 207 192 210
산술평균조도
Ra (㎛)		 0.37 0.40 0.40 0.44
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
수지 PC PC PC PC PC PC
유리섬유
짧은 직경 Ds(㎛)		 7.0 5.5 11.0 11.0 11.0 5.5
유리섬유
긴 직경
DL(㎛)		 28.0 33.0 44.0 44.0 44.0 33.0
DL/DS 4.0 6.0 4.0 4.0 4.0 6.0
유리섬유
함유율 C(%)		 4.0 30 30 45 50 40
유리섬유
수평균
섬유길이
L(㎛) 		265 260 340 310 300 70
1000×DS×DL 3×(C/100)4/
L3 		0.21 0.09 0.19 1.29 2.17 14.75
1.5㎜ 두께일 때
휨 (㎜)		 0 0 0 0 0 0
0.4㎜ 두께일 때
휨 (㎜)		 1.69 1.73 1.39 1.22 1.54 1.02
사출피크
압력 (MPa)		 223.0 199.0 200.0 207.0 197.0 207.0
유동성지표 (%) 92.1 90.5 90.9 86.3 83.8 85.5
굽힘강도
(MPa) 		208 170 170 195 198 135
산술평균
조도
Ra (㎛)		 0.39 0.31 0.32 0.47 0.50 0.42
참고예 1 참고예 2 참고예 3
수지 PBT PBT PC
유리섬유
짧은 직경 Ds(㎛)		 5.5 7.0 11.0
유리섬유
긴 직경 DL(㎛)		 33.0 28.0 11.0
DL/DS 6.0 4.0 1.0
유리섬유
함유율 C(%)		 40 40 40
유리섬유
수평균섬유길이
L(㎛) 		252 270 230
1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3 0.32 0.20 0.03
1.5㎜ 두께일 때
휨 (㎜)		 4.0 4.0 1.3
0.4㎜ 두께일 때
휨 (㎜)		 11.8 11.5 13.0
사출피크압력 (MPa) 111.0 111.0 242.0
유동성지표 (%) 55.5 55.5 100
굽힘강도(MPa) 230 234 205
산술평균조도
Ra (㎛)		 0.33 0.30 0.51
표 1 내지 3으로부터, 편평한 단면형상을 가지며 짧은 직경 DS가 4.5∼12.0㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 20.0∼50.0㎛ 범위에 있는 유리섬유와, 비정질 열가소성 수지로서의 폴리카보네이트를 포함하고, 상기 유리섬유의 수평균 섬유길이 L이 50∼400㎛ 범위에 있고, 유리섬유 함유율 C가 25.0∼55.0 질량% 범위에 있고, 1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3의 값이 상기 식(1)을 만족하는, 실시예 1 내지 실시예 4의 유리섬유강화수지판은, 0.4㎜ 두께일 때의 휨이 0.90∼1.13㎜로 작고, 두께가 0.5㎜ 이하여도 우수한 치수 안정성을 갖추고 있는 것이 분명하다. 또한, 실시예 1 내지 실시예 4의 유리섬유강화수지판은, 굽힘 강도가 192∼210 MPa로 크고, 우수한 강도를 가지며, 산술평균조도 Ra가 0.37∼0.44㎛로 작고, 우수한 표면 평활성을 가지며, 유동성 지표가 86.0∼87.2%로 작고, 우수한 생산성을 갖고 있는 것이 분명하다.
한편, 1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3의 값이 0.32 미만으로 상기 식(1)을 만족시키지 않는, 비교예 1∼비교예 3의 유리섬유강화수지판, 1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3의 값이 1.22 초과로 상기 식(1)을 만족시키지 않는, 비교예 4∼비교예 5의 유리섬유강화수지판은, 0.4㎜ 두께일 때의 휨이 1.22∼1.73㎜로 실시예 1∼실시예 4보다 커서 치수 안정성이 떨어지는 것이 분명하고, 1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3의 값이 1.22를 크게 웃도는 비교예 6의 유리섬유강화수지판은, 굽힘 강도가 135 MPa로 실시예 1∼실시예 4보다 작아 강도가 떨어지는 것이 분명하다.
또한, 결정성 열가소성 수지인 폴리부틸렌테레프탈레이트를 포함하고, 비정질 열가소성 수지를 포함하지 않는 참고예 1∼참고예 2의 유리섬유강화수지판, 원형 단면형상의 유리필라멘트(유리섬유)를 포함하고, 편평 단면형상의 유리섬유를 포함하지 않는 참고예 3의 유리섬유강화수지판은, 0.4㎜ 두께일 때의 휨이 11.5∼13.0㎜로 실시예 1∼실시예 4보다 커서 치수 안정성이 크게 떨어지는 것이 분명하다.

Claims (5)

  1. 편평한 단면형상을 가지며 짧은 직경 DS가 4.5∼12.0㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 20.0∼50.0㎛ 범위에 있는 유리섬유와, 비정질 열가소성 수지를 포함하고, 두께가 0.5㎜ 이하인 유리섬유강화수지판으로서,
    상기 유리섬유의 수평균 섬유길이 L이 50∼400㎛ 범위에 있고, 유리섬유 함유율 C가 25.0∼55.0 질량% 범위에 있으며, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(1)을 만족하는 것을 특징으로 하는 유리섬유강화수지판.
    0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤1.22 ...(1)
  2. 제1항에 있어서,
    짧은 직경 DS가 4.8∼11.5㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 29.0∼48.0㎛ 범위에 있으며, 수평균 섬유길이 L이 150∼390㎛ 범위에 있는 유리섬유를 포함하고, 상기 유리섬유 함유율 C가 30.0∼50.0 질량% 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 유리섬유강화수지판.
    0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤0.94 ...(2)
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    짧은 직경 DS가 5.0∼11.0㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 30.0∼44.0㎛ 범위에 있으며, 수평균 섬유길이 L이 170∼380㎛ 범위에 있는 유리섬유를 포함하고, 상기 유리섬유 함유율 C가 35.0∼47.5 질량% 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 유리섬유강화수지판.
    0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤0.70 ...(3)
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    짧은 직경 DS가 5.0∼6.5㎛ 범위에 있고 긴 직경 DL이 30.0∼36.0㎛ 범위에 있으며, 수평균 섬유길이 L이 180∼290㎛ 범위에 있는 유리섬유를 포함하고, 상기 유리섬유 함유율 C가 40.0∼45.0 질량% 범위에 있고, 상기 DS, DL, L 및 C가 하기 식(4)를 만족하는 것을 특징으로 하는 유리섬유강화수지판.
    0.32≤1000×DS×DL 3×(C/100)4/L3≤0.52 ...(4)
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비정질 열가소성 수지는 폴리카보네이트인 것을 특징으로하는 유리섬유강화수지판.
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