TW202311198A - 樹脂強化用玻璃纖維及玻璃纖維強化樹脂成形品 - Google Patents

樹脂強化用玻璃纖維及玻璃纖維強化樹脂成形品 Download PDF

Info

Publication number
TW202311198A
TW202311198A TW111122126A TW111122126A TW202311198A TW 202311198 A TW202311198 A TW 202311198A TW 111122126 A TW111122126 A TW 111122126A TW 111122126 A TW111122126 A TW 111122126A TW 202311198 A TW202311198 A TW 202311198A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
glass fiber
aforementioned
resin
mass
resin reinforcement
Prior art date
Application number
TW111122126A
Other languages
English (en)
Inventor
佐佐木遼
貫井洋佑
Original Assignee
日商日東紡績股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日東紡績股份有限公司 filed Critical 日商日東紡績股份有限公司
Publication of TW202311198A publication Critical patent/TW202311198A/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/25Non-macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/06Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
    • C08J5/08Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials glass fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/32Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/326Polyureas; Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/40Organo-silicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/50Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with organometallic compounds; with organic compounds containing boron, silicon, selenium or tellurium atoms
    • D06M13/51Compounds with at least one carbon-metal or carbon-boron, carbon-silicon, carbon-selenium, or carbon-tellurium bond
    • D06M13/513Compounds with at least one carbon-metal or carbon-boron, carbon-silicon, carbon-selenium, or carbon-tellurium bond with at least one carbon-silicon bond
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/564Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2365/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2371/00Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2371/00Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2371/08Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本發明係提供具備優異之製程性,且可得到具備優異機械特性之纖維強化樹脂成形品的樹脂強化用玻璃纖維。樹脂強化用玻璃纖維係由玻璃纖維及附著於該玻璃纖維表面之有機物所構成,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為0.010~0.600質量%,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為0.120~1.500質量%,前述樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為0.200~2.000質量%,前述N、C及L滿足下式(1),

Description

樹脂強化用玻璃纖維及玻璃纖維強化樹脂成形品
本發明係有關樹脂強化用玻璃纖維及玻璃纖維強化樹脂成形品。
近年,纖維強化樹脂材料作為金屬之替代材料受矚目。但是樹脂之耐熱性,由於比金屬差,故被要求高耐熱性的用途,未藉由纖維強化樹脂材料替代金屬。其中,即使被要求高耐熱性的用途,也檢討可使用之纖維強化樹脂成形品。 通常,纖維強化樹脂成形品所使用之強化纖維,為了提高強化纖維與樹脂之密著性,以提高纖維強化樹脂成形品之強度,而在強化纖維之表面附著有機物。例如,前述強化纖維為玻璃纖維時,作為前述有機物,包含胺基甲酸酯樹脂、偶合劑及潤滑劑的集束劑為人所知(例如,參照專利文獻1)。前述胺基甲酸酯樹脂,包含二甲苯二異氰酸酯成分與聚酯多元醇成分作為構成單元。 但是專利文獻1記載之集束劑,即使附著於玻璃纖維之表面,對於聚醚醯亞胺、聚醚醚酮等之樹脂,無法使該玻璃纖維與該樹脂充分地密著,在玻璃纖維強化樹脂成形品中,有無法得到充分之機械的特性的問題。 為了解決前述問題,提案使酸與矽烷偶合劑附著於樹脂強化用玻璃纖維之表面時,使該酸作為羧基之α碳位之平均氫數為0.5以上之酸,相對於該樹脂強化用玻璃纖維之全量,使該酸之附著量設為10~400ppm之範圍(例如,參照專利文獻2)。 依據專利文獻2時,藉由使前述酸與前述矽烷偶合劑附著於前述樹脂強化用玻璃纖維之表面,可提高玻璃纖維強化樹脂成形品之機械的特性。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本特開2000-44793號公報 [專利文獻2]日本特開2020-158945號公報
[發明所欲解決之課題] 但是專利文獻2所記載之酸與矽烷偶合劑之組合,附著於前述樹脂強化用玻璃纖維之表面時,玻璃纖維束之集束性低,切斷玻璃纖維束作為切股(chopped strands;短纖維),或該切股與樹脂混練,形成樹脂顆粒時,容易產生起毛(fluff),製程性顯著降低之不良的情形。 因此,本發明解決此不良的情形,本發明之目的係提供具備優異之製程性,而且可得到具備優異之機械特性之玻璃纖維強化樹脂成形品的樹脂強化用玻璃纖維。 [用以解決課題之手段] 本發明人等精心檢討附著於樹脂強化用玻璃纖維之表面的有機物的結果,發現相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,藉由將該有機物之氮量N設為特定之範圍,可具備該樹脂強化用玻璃纖維為優異之製程性,藉由該樹脂強化用玻璃纖維,可得到具備優異之機械特性的纖維強化樹脂成形品,而達到本發明。 因此,本發明之樹脂強化用玻璃纖維,為了達成前述目的,由玻璃纖維及附著於該玻璃纖維表面之有機物所構成之樹脂強化用玻璃纖維,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為0.010~0.600質量%之範圍,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為0.120~1.500質量%之範圍,前述樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為0.200~2.000質量%之範圍,前述N、C及L滿足下式(1),
Figure 02_image001
。 本發明之樹脂強化用玻璃纖維,附著於前述玻璃纖維表面之有機物之氮量N及碳量C,相對於該樹脂強化用玻璃纖維之全量,分別為前述範圍,該樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為前述範圍、前述N、C及L滿足前述式(1),故可得到具備優異之製程性,且具備優異之機械特性的玻璃纖維強化樹脂成形品。 在此,樹脂強化用玻璃纖維具備優異之製程性係指下述之易切割性評價與捏合機起毛評價為A或B。又,纖維強化樹脂成形品具備優異之機械特性係指纖維強化樹脂成形品之拉伸強度為200MPa以上、彎曲強度為305MPa以上、艾氏(缺口式)耐衝擊強度為13kJ/m 2以上。 本發明之樹脂強化用玻璃纖維係相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為未達0.010質量%時,玻璃纖維與樹脂之密著性變得不足。又,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為超過0.600質量%時,玻璃纖維之觸感變硬,對玻璃纖維製品之加工時之良率惡化,或纖維絲(filament)容易折損,起毛變多的問題發生。 又,本發明之樹脂強化用玻璃纖維係相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為未達0.120質量%時,玻璃纖維束不會充分地集束,玻璃纖維束之搬運・切斷時等,玻璃纖維束開解,產生起毛,成為綿狀,使製程性惡化之不理想狀況。又,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為超過1.500質量%時,玻璃纖維強化樹脂之成形時,來自有機物之分解氣體大量發生,有損玻璃纖維強化樹脂之外觀或機械強度的不理想狀況。 又,本發明之樹脂強化用玻璃纖維係強熱減量L為未達0.200質量%時,玻璃纖維束不會充分地集束,玻璃纖維束之搬運・切斷時等,玻璃纖維束開解,產生起毛,成為綿狀,使製程性惡化之不理想狀況。又,強熱減量L為超過2.000質量%時,玻璃纖維強化樹脂之成形時,來自有機物之分解氣體大量發生,有損玻璃纖維強化樹脂之外觀或機械強度的不理想狀況。 前述有機物之氮量N及碳量C,例如使用NC分析儀(股份公司住化分析中心製、商品名:SUMIGRAPH NC-TRINITY),將200~400mg之樹脂強化用玻璃纖維(例如,切股)以900℃之溫度加熱250秒,可藉由氣相層析測定求得發生之氣體中之二氧化碳氣體量,及氮氧化物藉由還原銅還原的氮氣量。又,前述二氧化碳氣體量及氮氣量係此等氣體之質量,相對於設定於前述NC分析儀之樹脂強化用玻璃纖維之質量之比例來測定。 又,前述強熱減量可依據JIS R 3420:2013測定。 前述易切割性評價係將前述樹脂強化用玻璃纖維切成3mm之長度之切股1kg,依據JIS Z 8801-1:2019之框徑200mm、篩孔2.8mm、針金之徑1.12mm、平織之金屬篩上,每次取100g,震動30秒時,藉由測定通過篩之切股的質量來進行。前述易切割性評價中,過篩之切股的質量相對於過篩前之切股之質量之比例為60質量%以上100質量%以下者評價為A,40質量%以上未達60質量%者評價為B,0質量%以上未達40質量%者評價為C。 又,玻璃纖維之加工性降低時,將玻璃纖維切斷作為切股時,切股之長度變得比特定長度更長。比特定長度更長之切股,在切斷步驟後,必須去除,製程性變差,或良率變差。因此,本案中,前述易切割性評價作為評價前述製程性之1個指標。 前述捏合機起毛評價係將前述樹脂強化用玻璃纖維1kg置入雙腕捏合機裝置(日本轉軸製造股份公司製、商品名:SR1-1)之混練槽中,由上載置6kg的鎚,混練4分鐘後,可藉由測定發生之起毛的質量。前述捏合機起毛評價中,起毛之質量為0.15kg以下者評價為A,超過0.15kg且0.30kg以下者評價為B,超過0.30kg且0.60kg以下者評價為C。 前述拉伸強度係前述纖維強化樹脂成形品所構成,使用依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm),在試驗溫度23℃之條件下,使用精密萬能試驗機(股份公司島津製作所製、商品名:AUTOGRAPH AG-Xplus50kN),依據JIS K 7164:2005測定之值。 又,前述彎曲強度係將前述纖維強化樹脂成形品所構成,依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)加工成等級(class)Ⅰ試驗片,在試驗溫度23℃之條件下,使用精密萬能試驗機(股份公司島津製作所製、商品名:AUTOGRAPH AG-Xplus50kN),依據JIS K 7017:1999測定之值。 又,前述艾氏(缺口式)耐衝擊強度係前述纖維強化樹脂成形品所構成,將依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)加工成等級A具有缺口之型式1試驗片,依據JIS K 7110:1999測定之值。 又,本發明之樹脂強化用玻璃纖維係相對於該樹脂強化用玻璃纖維之全量,附著於前述玻璃纖維表面之有機物之氮量N及碳量C,分別為前述範圍,該樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為前述範圍時,前述N及C,較佳為滿足下式(a),又更佳為滿足下式(b)。
Figure 02_image003
本發明之樹脂強化用玻璃纖維係相對於該樹脂強化用玻璃纖維之全量,附著於前述玻璃纖維表面之有機物之氮量N及碳量C,分別為前述範圍,該樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為前述範圍時,前述N及C為滿足前述式(a),可得到具備優異之製程性,而且具備更優異之機械特性的纖維強化樹脂成形品。 又,本發明之樹脂強化用玻璃纖維相對於該樹脂強化用玻璃纖維之全量,附著於前述玻璃纖維表面之有機物之氮量N及碳量C,分別為前述範圍,該樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為前述範圍時,前述N及C為滿足前述式(b),可得到具備更優異之製程性,而且具備更優異之機械特性的纖維強化樹脂成形品。 在此,具備更優異之製程性係指前述樹脂強化用玻璃纖維之前述易切割性評價為A。又,纖維強化樹脂成形品具備更優異之機械特性係指纖維強化樹脂成形品之拉伸強度為200MPa以上,彎曲強度為315MPa以上,艾氏(缺口式)耐衝擊強度為13kJ/m 2以上。 又,本發明之樹脂強化用玻璃纖維係相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為0.030~0.270質量%之範圍,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為0.300~1.200質量%之範圍,前述樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為0.400~1.800質量%之範圍,前述N、C及L為滿足下式(2)較佳。
Figure 02_image005
本發明之樹脂強化用玻璃纖維係相對於該樹脂強化用玻璃纖維之全量,附著於前述玻璃纖維表面之有機物之氮量N及碳量C分別為前述範圍,該樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為前述範圍時,前述N、C及L為滿足前述式(2),可更確實具備更優異之製程性,而且更確實得到具備更優異之機械特性的纖維強化樹脂成形品。 本發明之樹脂強化用玻璃纖維係相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N,又更佳為0.040~0.200質量%之範圍,特佳為0.060~0.180質量%之範圍,最佳為0.090~0.150質量%之範圍。 又,本發明之樹脂強化用玻璃纖維係相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C,又更佳為0.400~1.000質量%之範圍,特佳為0.450~0.800質量%之範圍,最佳為0.500~0.700質量%之範圍。 又,本發明之樹脂強化用玻璃纖維之前述強熱減量L,又更佳為0.600~1.500質量%之範圍,特佳為0.700~1.400質量%之範圍,特別較佳為0.850~1.300質量%之範圍,最佳為0.950~1.200質量%之範圍。 本發明之樹脂強化用玻璃纖維中,前述有機物較佳為含有含氮之矽烷偶合劑(以下,有時也稱為含氮矽烷偶合劑)。 又,本發明之樹脂強化用玻璃纖維中,前述有機物較佳為含有成膜劑。 又,本發明之樹脂強化用玻璃纖維中,前述玻璃纖維可為選自由切股、粗紗(Roving)、切股氈(chopped strands mat)、研磨纖維所構成群組中之任一種的形態。 又,本發明之玻璃纖維強化樹脂成形品,其特徵係包含前述樹脂強化用玻璃纖維與玻璃轉移溫度為100℃以上的熱塑性樹脂。 又,本發明之玻璃纖維強化樹脂成形品,較佳為包含前述任一之樹脂強化用玻璃纖維及聚芳醚酮。
其次,更詳細說明本發明之實施形態。 本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維係由玻璃纖維及附著於該玻璃纖維表面之有機物所構成之樹脂強化用玻璃纖維,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為0.010~0.600質量%之範圍,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為0.120~1.500質量%之範圍,前述樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為0.200~2.000質量%之範圍,前述N、C及L滿足下式(1),
Figure 02_image007
。 在此,提高前述N對前述L之比例時,含有本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維之玻璃纖維強化樹脂成形品之機械特性有提高的傾向,前述C對前述L之比例相對降低。提高前述C對前述L之比例時,本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維之製程性有提高的傾向,但是前述N對前述L之比例相對降低。以此等傾向為前提,前述式(1)係推測呈現含有本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維之玻璃纖維強化樹脂成形品之機械特性及本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維之製程性之平衡者。又,前述N對前述L之比例,例如可藉由調整後述之含氮矽烷偶合劑或氮量調整劑,相對於附著於玻璃纖維表面之有機物全量之含有比例。 本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維係相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為0.030~0.270質量%之範圍,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為0.300~1.200質量%之範圍,前述樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為0.400~1.800質量%之範圍,前述N、C及L為滿足前述式(1)較佳。 本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維為前述N、C及L滿足前述式(1)時,前述N及C滿足下式(a)較佳。
Figure 02_image009
在此,提高前述C對前述N之比例時,本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維之製程性有提高的傾向,但是含有本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維之玻璃纖維強化樹脂成形品之機械特性有降低的傾向。因此,前述式(a)係推測本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維之製程性與含有本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維之玻璃纖維強化樹脂成形品之機械特性之平衡者。又,前述C對前述N之比例,例如,可藉由調整後述之含氮矽烷偶合劑或氮量調整劑對附著於玻璃纖維表面之有機物全量之含有比例。 本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維之前述N、C及L,滿足前述式(1)時,前述N及C,較佳為滿足下式(b),又更佳為滿足下式(c),特佳為滿足下式(d),最佳為滿足下式(e)。
Figure 02_image011
又,本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維係相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為0.030~0.270質量%之範圍,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為0.300~1.200質量%之範圍,前述樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為0.400~1.800質量%之範圍,前述N、C及L,更佳為滿足下式(2)。
Figure 02_image013
又,本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維係相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為0.040~0.200質量%之範圍,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為0.400~1.000質量%之範圍,前述樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為0.600~1.500質量%之範圍,前述N、C及L,又更佳為滿足前述式(2)。 又,本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維係相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為0.060~0.180質量%之範圍,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為0.450~0.800質量%之範圍,前述樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為0.700~1.400質量%之範圍,前述N、C及L,特佳為滿足前述式(2)。 本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維係前述N、C及L滿足前述式(2)時,前述N及C,較佳為滿足前述式(b),更佳為滿足前述式(c),又更佳為滿足前述式(d),特佳為滿足前述式(e)。 又,本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維係相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為0.060~0.180質量%之範圍,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為0.450~0.800質量%之範圍,前述樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為0.700~1.400質量%之範圍,前述N、C及L,特佳為滿足下式(3)。
Figure 02_image015
又,本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維係相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為0.090~0.150質量%之範圍,相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為0.500~0.700質量%之範圍,前述樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為0.950~1.200質量%之範圍,前述N、C及L,最佳為滿足前述式(3)。 本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維係前述N、C及L為滿足前述式(3)時,前述N及C,較佳為滿足前述式(d),更佳為滿足前述式(e)。 形成構成本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維之玻璃纖維之玻璃的玻璃組成,無特別限定,可列舉例如,最泛用的E玻璃組成、高強度高彈性模數玻璃組成、高彈性模數易製造性玻璃組成及低介電常數低介電正切玻璃組成。 前述E玻璃組成係相對於玻璃纖維之全量,包含52.0~56.0質量%之範圍之SiO 2、12.0~16.0質量%之範圍之Al 2O 3,合計為20.0~25.0質量%之範圍的MgO及CaO及5.0~10.0質量%之範圍之B 2O 3的組成。 又,前述高強度高彈性模數玻璃組成係相對於玻璃纖維之全量,包含60.0~70.0質量%之範圍之SiO 2、20.0~30.0質量%之範圍之Al 2O 3、5.0~15.0質量%之範圍之MgO、0~1.5質量%之Fe 2O 3,合計為0~0.2質量%之範圍之Na 2O、K 2O及Li 2O的組成。 又,前述高彈性模數易製造性玻璃組成係相對於玻璃纖維之全量,包含57.0~60.0質量%之範圍之SiO 2、17.5~20.0質量%之範圍之Al 2O 3、8.5~12.0質量%之範圍之MgO、10.0~13.0質量%之範圍之CaO及0.5~1.5質量%之範圍之B 2O 3,且SiO 2、Al 2O 3、MgO及CaO之合計量為98.0質量%以上的組成。 又,前述低介電常數低介電正切玻璃組成係相對於玻璃纖維全量,含有48.0~62.0質量%之範圍之SiO 2、17.0~26.0質量%之範圍之B 2O 3、9.0~18.0質量%之範圍之Al 2O 3、0.1~9.0質量%之範圍之CaO、0~6.0質量%之範圍之MgO,合計為0.05~0.5質量%之範圍之Na 2O、K 2O及Li 2O、0~5.0質量%之範圍之TiO 2、0~6.0質量%之範圍之SrO,合計為0~3.0質量%之範圍之F 2及Cl 2及0~6.0質量%之範圍之P 2O 5的組成。 形成構成本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維之玻璃纖維之玻璃之玻璃組成,就提高使用該樹脂強化用玻璃纖維之纖維強化樹脂成形品之耐熱性的觀點,較佳為前述高強度高彈性模數玻璃組成。 前述玻璃之組成之各成分之含量之測定,可以如下述進行。 首先,將玻璃纖維裁斷成適宜之大小後,置入鉑坩堝,在電爐中,1550℃之溫度保持6小時,邊攪拌邊使熔融,得到均質的熔融玻璃。其次,將所得之熔融玻璃流至碳板上,製作碎玻璃後,將該碎玻璃粉碎粉末化,得到玻璃粉末。 關於輕元素之Li係將前述玻璃粉末以酸加熱分解後,使用ICP發光分光分析裝置,進行定量分析。其他的元素係將前述玻璃粉末以衝壓機成形為圓盤狀後,使用波長分散型螢光X線分析裝置,進行定量分析。此等的定量分析結果以氧化物換算,計算各成分之含量及全量,由此等之數值,可求得前述各成分的含量(質量%)。 前述玻璃纖維係有機物附著於玻璃纖維表面時,或在有機物(樹脂)中,主要是作為強化材而含有玻璃纖維時,例如以300~650℃之高溫爐,加熱0.5~24小時左右等,除去有機物後使用。 本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維,可如以下製造。首先,使成為前述組成而調製之玻璃原料(玻璃配料)供給熔融爐,例如在1450~1550℃之範圍的溫度,進行熔融。其次,將熔融後的玻璃配料(熔融玻璃)控制在特定之溫度,由襯套之1~30000個的噴嘴頭拉出,藉由急冷,形成玻璃絲。其次,所形成之玻璃絲,使用塗佈裝置的塗佈器,塗佈集束劑或黏結劑,使用集束器(gathering shoe),邊使玻璃絲1~30000條集束,使用捲繞機,藉由高速捲繞於軟管,可得到玻璃纖維。 構成本實施形態之玻璃纖維之玻璃絲之剖面形狀,通常為圓形。前述玻璃絲之纖維徑,例如首先將本實施形態之玻璃纖維作為玻璃纖維強化樹脂成形品,研磨該玻璃纖維強化樹脂成形品之剖面,接著,使用電子顯微鏡,對於玻璃絲100條以上,測定其直徑,可藉由測定之直徑之平均值來算出。    具備前述圓形之剖面形狀之玻璃絲之纖維徑,較佳為3.0μm~35.0μm之範圍,更佳為4.0~30.0μm之範圍,又更佳為4.5~25.0μm之範圍,特佳為5.0~20.0μm之範圍,最佳為6.0~15.5μm之範圍。    在此,將前述噴嘴頭製成具有非圓形形狀,且具有使熔融玻璃急冷之突起部或切口部者,藉由控制溫度條件,可得到由具備扁平之剖面形狀的玻璃絲所構成之玻璃纖維。 前述玻璃絲具備扁平之剖面形狀時,該形狀,可列舉長圓形、橢圓形、長方形。在此,長圓形係指將長方形之短邊部分分別取代成以該短邊作為直徑之半圓的形狀。    具備前述扁平之剖面形狀之玻璃絲之換算纖維徑,較佳為3.0μm~35.0μm之範圍,更佳為4.0~30.0μm之範圍,更佳為4.5~25.0μm之範圍,又更佳為5.0~20.0μm之範圍,特佳為6.0~15.5μm之範圍。在此,具備扁平之剖面形狀之玻璃絲之換算纖維徑係指具有與具備扁平之剖面形狀之玻璃絲之剖面形狀之面積相同之面積之真圓的直徑。又,玻璃絲之剖面係指與玻璃纖維之纖維長方向垂直的橫剖面。 前述玻璃絲之換算纖維徑,例如,首先將本實施形態之玻璃纖維作為玻璃纖維強化樹脂成形品,研磨該玻璃纖維強化樹脂成形品之剖面,接著,使用電子顯微鏡,對於玻璃絲100條以上,算出其剖面積,依據其剖面積,算出換算纖維徑,接著,求算出之換算纖維徑之平均值來算出。    具備構成前述玻璃纖維之玻璃絲為扁平剖面形狀時,該剖面中之長徑對短徑之比(長徑/短徑),例如為2.0~10.0之範圍,較佳為3.0~8.0之範圍。    具備構成前述玻璃纖維之玻璃絲為扁平剖面形狀時,該剖面中之長徑對短徑之比(長徑/短徑)係使用電子顯微鏡,對於玻璃絲100條以上,通過玻璃絲剖面之略中心之最長邊作為長徑,該長徑與玻璃絲剖面之略中心正交之邊作為短徑,測定各自之長度,求此等之平均值可算出。    前述玻璃纖維,可為選自由切股、粗紗、切股氈、研磨纖維所構成群組中之任一種的形態。 前述切股係構成玻璃纖維(稱為玻璃纖維束或玻璃原絲)之玻璃絲之條數,較佳為1~30000條之範圍,更佳為50~10000條之範圍,又更佳為1000~8000條之範圍,將玻璃纖維切斷成較佳為1.0~100.0mm之範圍之長度,更佳為1.2~51.0mm之範圍之長度,又更佳為1.5~30.0mm之範圍之長度,特佳為2.0~15.0mm之範圍之長度,最佳為2.3~7.8mm之範圍之長度的形態。 前述粗紗係構成玻璃纖維之玻璃絲之條數為10~30000條的範圍,且未切斷的形態。前述粗紗,例如具備1000~10000tex(g/1000m)之範圍的質量。 前述切股氈係將前述玻璃纖維切斷成40~150mm之範圍之長度者,使不規則方向分散於平面上,藉由樹脂結合劑,成形成氈狀的形態。前述切股氈,例如具備30~300g/m 2之單位面積之質量。 前述研磨纖維係構成玻璃纖維之玻璃絲之條數為1~30000條之範圍,藉由球磨機或高速混合機(Henschel mixer)等之習知的方法,粉碎成1~900μm之範圍之長度的形態。 本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維係前述玻璃纖維之表面以附著於該表面之有機物被覆。前述有機物,可列舉含氮矽烷偶合劑、成膜劑(被膜形成劑)、氮量調整劑、潤滑劑、界面活性劑,或此等之中,含有複數的組成物。 前述有機物,較佳為含有含氮矽烷偶合劑或成膜劑的組成物,更佳為含有含氮矽烷偶合劑,進一步包含清涼素材(formforma)的組成物,又更佳為含有含氮矽烷偶合劑及成膜劑,進一步,包含氮量調整劑的組成物。 前述有機物係未附著該有機物之狀態中,以玻璃纖維之質量為基準,以0.200~2.000質量%的比例,附著於玻璃纖維。 使前述有機物附著於前述玻璃纖維之表面的方法,例如,可列舉如前述,製造該玻璃纖維時,將含有該組成物之集束劑或黏結劑,使用滾輪型塗佈器等之習知的方法,塗佈於該玻璃纖維表面,進行使乾燥之處理的方法,該玻璃纖維之製造後,使該玻璃纖維通過收容有含該組成物之處理液的處理槽中,進行使乾燥之處理的方法,將含有該組成物之處理液,使用噴霧散佈於該玻璃纖維表面,進行使乾燥之處理的方法等。 附著於前述玻璃纖維之表面之有機物之量,可藉由前述處理液(含有前述集束劑或黏結劑)中之固體成分的濃度、前述處理的次數等調整。在此,前述固體成分係指將前述處理液以110℃乾燥1小時後,未揮發而殘留的成分。 前述含氮矽烷偶合劑,可列舉胺基矽烷、陽離子(cationic)矽烷、苯基胺基矽烷、脲基矽烷、異氰酸酯矽烷、異氰脲酸酯矽烷、咪唑系矽烷偶合劑、具有三嗪環之矽烷等。 前述含氮矽烷偶合劑係該含氮矽烷偶合劑之保存安定性高,冷水中容易溶解,作為集束劑或黏結劑時之溶液安定性高,故較佳為胺基矽烷、陽離子矽烷或脲基矽烷,更佳為胺基矽烷或脲基矽烷,又更佳為胺基矽烷。 前述含氮矽烷偶合劑係此等之化合物可單獨使用,或可併用2種類以上。 前述胺基矽烷,可列舉γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-N’-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基矽烷等。 前述陽離子矽烷,可列舉N-(乙烯基苄基)-2-胺基乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽等。 前述苯基胺基矽烷,可列舉N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等。 前述脲基矽烷,可列舉3-脲基丙基三烷氧基矽烷等。 前述異氰酸酯矽烷,可列舉3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等。 前述異氰脲酸酯矽烷,可列舉三-(三甲氧基矽基丙基)異氰脲酸酯等。 前述咪唑系矽烷偶合劑,可列舉氯烷基矽烷與咪唑之去氯化氫(dehydrochlorination)反應所合成的矽烷偶合劑、藉由咪唑與環氧系矽烷偶合劑之反應所合成的矽烷偶合劑等。 前述具有三嗪環之矽烷,可列舉具有二胺基三嗪基與水解性矽基之化合物(例如四國化成工業股份公司製VD-5(商品名))等。 又,本實施形態之附著於樹脂強化用玻璃纖維之表面的有機物為含有含氮矽烷偶合劑係指將玻璃纖維在65℃之水中加熱,濃縮萃取物後,藉由 1H-NMR分析,可檢測。 前述成膜劑(被膜形成劑),可列舉胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂、乙酸乙烯酯樹脂、不飽和聚酯、乙烯酯樹脂、改質聚丙烯、不飽和單體之共聚物、聚醯胺、聚烯烴、酚樹脂、萜烯酚樹脂、松香酯、聚醯亞胺清漆、聚醯胺酸、聚芳醚酮、聚醚醯亞胺等之乳膠及溶液。 前述成膜劑,就擔保玻璃纖維束之集束性,防止步驟中纖維束分解產生起毛,成為綿狀的觀點,較佳為胺基甲酸酯樹脂、或環氧樹脂。 前述成膜劑,此等可單獨使用,或可併用2種類以上。 前述胺基甲酸酯樹脂,可列舉使二異氰酸酯化合物與多元醇化合物或聚酯化合物反應所得的樹脂。 前述二異氰酸酯化合物,可列舉四亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、七亞甲基二異氰酸酯、八亞甲基二異氰酸酯、十亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、伸環己基二異氰酸酯、環己基甲烷二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、異亞丙基雙(4-環己基異氰酸酯)、甲基環己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、2,4’-MDI、4,4’-MDI、二環己基甲烷-4,4-二異氰酸酯(氫化MDI)、2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(TDI)、2,6-TDI、3-甲基苯基甲烷-4,4’二異氰酸酯、m-伸苯基二異氰酸酯、p-伸苯基二異氰酸酯、氯伸苯基-2,4-二異氰酸酯、氯伸苯基-2,4-二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯、間苯二甲基二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、降冰片烯二異氰酸酯,及此等之混合物。 前述多元醇化合物,可列舉聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲醚乙二醇、聚碳酸酯二醇、聚丁二烯多元醇、氫化聚丁二烯多元醇、氫化異戊二烯多元醇、丙烯酸多元醇、1,3-丙二醇、丁二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、己二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、季戊四醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇及此等之混合物等。 前述聚酯化合物,可列舉前述多元醇化合物與聚羧酸的縮合物,及環狀酯之開環聚合所得的化合物。前述聚羧酸,可列舉己二酸、壬二酸、庚二酸、癸二酸、十四烷二酸、馬來酸酐、富馬酸、1,3-環戊烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、聯苯基二羧酸、偏苯三甲酸等。又,前述環狀酯之開環聚合所得的化合物,可列舉聚(ε-己內酯)等。 前述環氧樹脂,可列舉雙酚A型環氧樹脂、聯苯基型2官能環氧樹脂、聯苯基改質酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、萘酚-甲酚共聚合酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚-苯酚共聚合型環氧樹脂、二環戊二烯-苯酚加成型環氧樹脂、三苯基甲烷型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂及此等改質者,及此等的混合物等。 前述乙酸乙烯酯樹脂,可列舉乙酸乙烯酯之均聚物的聚乙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯與乙酸乙烯酯可共聚合之其他的單體(例如,乙烯、丙烯)之共聚物,及此等之混合物等。 前述不飽和聚酯,可列舉脂肪族不飽和二羧酸與脂肪族二醇進行酯化反應所得的樹脂等。 前述改質聚丙烯,可列舉不飽和羧酸、或其酸酐改質的酸改質聚丙烯、氯化聚丙烯、及此等之混合物等。 前述不飽和單體之共聚物,可列舉由2種類以上之不飽和單體所構成之共聚物及此等之混合物。前述不飽和單體,可列舉不飽和羧酸,及非不飽和羧酸之不飽和單體。前述不飽和羧酸,可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸(酐)、依康酸(酐)、中康酸、檸康酸、十二烯基丁二酸酐等。前述非不飽和羧酸之不飽和單體,可列舉乙烯、丙烯、苯乙烯、異丁烯、甲基苯乙烯、2-甲基-2-丁烯、降冰片烯(Norbornene)、茋、環戊烯、二羥基萘、丁二烯、丙烯酸甲酯、異戊二烯丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁基、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁基、甲基丙烯酸異丁基、環己基丙烯酸酯、環己基甲基丙烯酸酯、氯乙烯、氯化烯丙基、苯甲酸乙烯酯、2-氯乙基-乙烯醚、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、丙烯酸氯化物、N,N-二丁基丙烯醯胺、甲基乙烯基酮、α-氯丙烯酸甲酯、巴豆酸甲酯等。 前述乙烯酯樹脂,可列舉雙(bis)系乙烯酯樹脂、酚醛清漆系乙烯酯樹脂。 前述聚烯烴,可列舉乙烯與縮水甘油基甲基丙烯酸酯之共聚物。 前述聚醯胺樹脂,可列舉尼龍6、尼龍6/66、尼龍6/12、聚醯胺彈性體及此等之混合物等。 前述酚樹脂,可列舉水溶性酚醛樹脂等。 前述萜烯酚樹脂,可列舉萜烯單體與苯酚共聚合者。 前述松香酯,可使用松香與多元醇之酯。前述松香,可列舉膠脂、木松香(Wood rosin)、妥爾油松香及此等之氫化物等。前述多元醇,可列舉丙三醇、季戊四醇、二季戊四醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇等。 前述聚醯亞胺清漆,可列舉宇部興產股份公司製U-清漆-A(商品名)、宇部興產股份公司製U-清漆-S(商品名)、新日本理化股份公司製Rikacoat(註冊商標)、JSR股份公司製Optomer(註冊商標)、日產化學工業股份公司製SE812(商品名)等。 前述聚醯胺酸,可列舉在極性溶劑中,藉由使四羧酸二酐與芳香族二胺化合物之反應所合成者等。 前述聚芳醚酮,可列舉聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK),及此等之前驅物。 前述聚醚醯亞胺,可列舉由2,2-雙[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基丙烷]與m-伸苯基二胺所合成的樹脂。 本實施形態之附著於樹脂強化用玻璃纖維之表面的有機物,含有前述成膜劑係指將玻璃纖維在550℃之燒成爐中強熱,產生之氣體可藉由氣相層析質量分析裝置(例如、股份公司島津製作所製、商品名:GCMS-QP2010 Plus Ultra)進行分析來檢測。 前述潤滑劑,可列舉改質矽油、動物油及此氫化物、植物油及此氫化物、動物性蠟、植物性蠟、礦物系蠟、高級飽和脂肪酸與高級飽和醇之縮合物、聚烷撐亞胺、聚烷基多胺烷基醯胺衍生物、脂肪酸醯胺、四級銨鹽等。 前述動物油,可列舉牛脂等。 前述植物油,可列舉大豆油、椰子油、芥菜籽油、棕櫚油(palm oil)、蓖麻油等。 前述動物性蠟,可列舉密蠟、羊毛脂(Lanolin)等。 前述植物性蠟,可列舉勘地里拉蠟(candelilla wax)、巴西棕梠蠟(carnauba wax)等。 前述礦物系蠟,可列舉鏈烷烴蠟、地蠟(montan wax)等。 前述高級飽和脂肪酸與高級飽和醇之縮合物,可列舉月桂基硬脂酸酯等之硬脂酸酯等。 前述脂肪酸醯胺,可列舉二伸乙三胺、三伸乙四胺、四伸乙五胺等之聚乙烯多胺與月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸等之脂肪酸之脫水縮合物等。 前述四級銨鹽(quaternary ammonium salt),可列舉月桂基三甲基銨氯化物等之烷基三甲基銨鹽等。 前述潤滑劑,此等可單獨使用,或可併用2種類以上。 前述界面活性劑,可列舉非離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、兩性界面活性劑。 前述非離子系界面活性劑,可列舉環氧乙烷環氧丙烷烷醚、聚氧化乙烯烷醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯-嵌段共聚物、烷基聚氧乙烯-聚氧丙烯-嵌段共聚物醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸單酯、聚氧乙烯脂肪酸二酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、丙三醇脂肪酸酯環氧乙烷加成物、聚氧乙烯蓖麻油醚、硬化蓖麻油環氧乙烷加成物、烷基胺環氧乙烷加成物、脂肪酸醯胺環氧乙烷加成物、丙三醇脂肪酸酯、聚丙三醇脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、山梨醣醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、多元醇烷醚、脂肪酸烷醇醯胺、乙炔乙二醇、乙炔醇、乙炔乙二醇之環氧乙烷加成物、乙炔醇之環氧乙烷加成物等。 前述陽離子系界面活性劑,可列舉氯化烷基二甲基苄基銨、氯化烷基三甲基銨、烷基二甲基乙基銨乙基硫酸鹽、高級烷基胺乙酸鹽、高級烷基胺鹽酸鹽、高級烷基胺之環氧乙烷加成物、高級脂肪酸與聚亞烷基聚胺(polyalkylene polyamine)之縮合物、高級脂肪酸與烷醇胺之酯之鹽、高級脂肪酸醯胺之鹽、咪唑啉型陽離子性界面活性劑、烷基吡啶鎓鹽等。 前述陰離子系界面活性劑,可列舉高級醇硫酸酯鹽、高級烷醚硫酸酯鹽、α-烯烴硫酸酯鹽、烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、脂肪酸鹵化物與N-甲基牛磺酸(taurine)之反應產物、硫代琥珀酸二烷基酯鹽、高級醇磷酸酯鹽、高級醇環氧乙烷加成物之磷酸酯鹽等。 前述兩性界面活性劑,可列舉烷基胺基丙酸鹼金屬鹽等之胺基酸型兩性界面活性劑、烷基二甲基甜菜鹼等之甜菜鹼型、咪唑啉型兩性界面活性劑等。 前述氮量調整劑,可列舉聚烯丙基胺、脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族二胺、脂肪族多胺、芳香族多胺、脂環式多胺、聚醯胺胺、氰化合物、咪唑化合物、聚烷撐亞胺、聚乙烯基吡咯烷酮、胺基酸、聚烷基多胺烷基醯胺衍生物、脂肪酸醯胺、烷基銨鹽、高級烷基胺之環氧乙烷加成物、高級脂肪酸與聚亞烷基聚胺之縮合物、高級脂肪酸與烷醇胺之酯之鹽、高級脂肪酸醯胺之鹽、烷基吡啶鎓鹽等。 前述聚烯丙基胺,可列舉二烯丙胺鹽酸共聚物、甲基二烯丙胺鹽酸鹽共聚物等。 前述脂肪族二胺,可列舉乙二胺、三乙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺等。 前述脂環式二胺,可列舉異佛爾酮二胺等。 前述芳香族二胺,可列舉4,4-二胺基二苯基甲烷、雙(4-胺基苯基)碸等。 前述脂肪族多胺,可列舉二伸乙三胺、三伸乙四胺、四伸乙五胺、五伸乙六胺等。 前述脂環式多胺,可列舉異佛爾酮二胺等。 前述聚醯胺胺,可使用不飽和脂肪酸之二聚化所得之二聚酸與聚乙烯多胺縮合反應所製造者。前述二聚酸,可列舉亞麻油酸、次亞麻油酸等之不飽和脂肪酸,及含有此等之天然油作為原料者。前述聚乙烯多胺,可列舉乙二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、四伸乙五胺、五伸乙六胺等。 前述氰化合物,可列舉雙氰胺等。 前述咪唑化合物,可列舉2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、咪唑啉型界面活性劑等。 前述聚烷撐亞胺,可列舉聚乙烯亞胺、聚丙烯亞胺及其衍生物等。 前述聚乙烯基吡咯烷酮,可列舉N-乙烯基-2-吡咯烷酮之聚合物及其衍生物等。 前述胺基酸,可列舉精胺酸、離胺酸(Lysine)、組胺酸、丙胺酸、苯基丙胺酸等。 前述氮量調整劑,可單獨使用此等之化合物或併用2種類以上。進一步,可使用以前述成分作為原料之縮合體等的化合物。 前述氮量調整劑,就使附著於樹脂強化用玻璃纖維之表面的有機物之氮量增加之效果大的觀點,又更佳為一分子中含有包含複數個(例如2~20000個)之氮原子的化合物。 前述一分子中包含複數個之氮原子的化合物,可列舉聚烯丙基胺、脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族二胺、脂肪族多胺、芳香族多胺、脂環式多胺、聚醯胺胺、咪唑化合物、聚烷撐亞胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚烷基多胺烷基醯胺衍生物、高級脂肪酸與聚亞烷基聚胺的縮合物等。 前述一分子中包含複數個之氮原子的化合物之聚烯丙基胺、脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族二胺、脂肪族多胺、脂環式多胺、聚醯胺胺、咪唑化合物、聚烷撐亞胺、聚乙烯基吡咯烷酮可使用與前述相同者。 本實施形態之附著於樹脂強化用玻璃纖維之表面的有機物,含有前述氮量調整劑係指將玻璃纖維在550℃之燒成爐中強熱,產生之氣體藉由氣相層析質量分析裝置(例如,股份公司島津製作所製、商品名:GCMS-QP2010 Plus Ultra)分析可檢測。 本實施形態之玻璃纖維強化樹脂成形品,例如可將具備特定長度之前述切股與熱塑性樹脂以二軸混練機混練,使用所得之樹脂顆粒進行射出成形而得。 前述熱塑性樹脂,可列舉聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯/馬來酸酐樹脂、苯乙烯/馬來醯亞胺樹脂、聚丙烯腈(PAN)、丙烯腈/苯乙烯(AS)樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)樹脂、氯化聚乙烯/丙烯腈/苯乙烯(ACS)樹脂、丙烯腈/乙烯/苯乙烯(AES)樹脂、丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸甲酯(ASA)樹脂、苯乙烯/丙烯腈(SAN)樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(POM)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚伸環己基二亞甲基對苯二甲酸酯(PCT)、聚碳酸酯(PC)、聚芳硫醚(polyarylene sulfide)、聚醚碸(PES)、聚苯基碸(PPSU)、聚苯醚(PPE)、改質聚苯醚(m-PPE)、聚芳醚酮(PAEK)、液晶聚合物(LCP)、氟樹脂、聚醚醯亞胺(PEI)、矽氧烷改質聚醚醯亞胺、聚芳香酯(PAR)、聚碸(PSF、PSU)、聚鄰苯二甲醯胺(polyphthalamide)(PPA)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚胺基雙馬來醯亞胺(PABM)、熱塑性聚醯亞胺(TPI)、聚苯并咪唑(PBI)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚對萘二甲酸丁二酯(PBN)、乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)樹脂、離子聚合物(IO)樹脂、聚丁二烯、苯乙烯/丁二烯樹脂、聚丁烯、聚甲基戊烯(PMP)、烯烴/乙烯基醇樹脂、環狀烯烴樹脂(COP)、纖維素樹脂、聚乳酸等。 前述熱塑性樹脂,就作為玻璃纖維強化樹脂成形品時之耐熱性高的觀點,較佳為具有100℃以上之玻璃轉移溫度的熱塑性樹脂,更佳為具有135℃以上之玻璃轉移溫度的熱塑性樹脂。 在此,熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度,可依據JIS K 7121:2012測定。 前述具有100℃以上之玻璃轉移溫度的熱塑性樹脂,可列舉改質聚苯醚(m-PPE)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)、聚鄰苯二甲醯胺(PPA)、聚芳醚酮(PAEK)、聚碳酸酯(PC)、矽氧烷改質聚醚醯亞胺、聚碸(PSF、PSU)、聚芳香酯(PAR)、聚苯醚(PPE)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚苯基碸(PPSU)、聚醚碸(PES)、熱塑性聚醯亞胺(TPI)、聚醯胺醯亞胺(PAI)等之樹脂。 又,前述具有135℃以上之玻璃轉移溫度的熱塑性樹脂,可列舉聚芳醚酮(PAEK)、聚碳酸酯(PC)、矽氧烷改質聚醚醯亞胺、聚碸(PSF、PSU)、聚芳香酯(PAR)、聚苯醚(PPE)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚苯基碸(PPSU)、聚醚碸(PES)、熱塑性聚醯亞胺(TPI)、聚醯胺醯亞胺(PAI)等之樹脂。 前述熱塑性樹脂,又更佳為熱塑性聚醯亞胺或聚芳醚酮,特佳為聚醚醯亞胺或聚芳醚酮,使用本實施形態之樹脂強化用玻璃纖維而得之玻璃纖維強化樹脂成形品之強度提高效果特別大,故最佳為聚芳醚酮。 前述聚芳醚酮,可列舉聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)等。 又,前述玻璃纖維強化樹脂成形品係使用下述方法可得,射出壓縮成形法、二色成形法、中空成形法、發泡成形法(包含超臨界流體發泡成形法)、嵌入成形法、模內塗層成形法、擠壓成形法、薄片成形法、熱成形法、旋轉成形法、積層成形法、模壓成形法、吹塑成形法、沖壓模製成形法、浸漬法(infusion method)、手積層(hand lay-up)法、噴佈(spay-up)法、樹脂轉注成形法、片狀模造法(Sheet Molding Compound)、塊狀模造成型法(Bulk Molding Compound)、拉擠成型(pultrusion)法、纖維絲纏繞(filament winding)法等之公知的成形方法。 本實施形態之玻璃纖維強化樹脂成形品,例如可用於智慧型手機所代表之行動電子機器之框體或框體等之零件、電池箱蓋(battery box cover)或感測器、繞線管(coil bobbin)等之汽車電裝零件、攜帶電子機器以外之電子機器零件、電連接端子零件等。 其次,顯示本發明之實施例及比較例。 [實施例] [實施例1] 本實施例中,首先,具備纖維徑為9.0μm之圓形剖面形狀,製作高強度高彈性模數玻璃組成之玻璃絲集束所成之玻璃纖維(玻璃原絲)。其次,使用作為含氮矽烷偶合劑之γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、作為成膜劑之胺基甲酸酯樹脂(股份公司ADEKA製、商品名:ADEKA NEWACE Y65-55),及作為氮量調整劑之4,4-二胺基二苯基甲烷,相對於前述含氮矽烷偶合劑1質量份,以前述成膜劑3.20質量份,前述氮量調整劑0.20質量份之比例混合,使固體成分成為2.50質量%,調製含有有機物之組成物的處理液。其次,將本實施例所得之玻璃原絲,通過收容有前述處理液的處理槽中後,以120℃的溫度乾燥8小時。對於所得之玻璃原絲,通過收容有前述處理液之處理槽中,使乾燥的步驟,進一步,實施2次(合計3次)後,將所得之玻璃原絲切斷成3mm長,製造本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股。 本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股中之附著於玻璃纖維表面之有機物之氮量N及該有機物之碳量C,使用NC分析儀(股份公司住化分析中心製、商品名: SUMIGRAPH NC-TRINITY),將200~400mg之切股以900℃之溫度加熱250秒,可藉由氣相層析測定求得發生之氣體中之二氧化碳氣體量,及氮氧化物藉由還原銅還原的氮氣量,依據JIS R 3420:2013測定強熱減量L,算出C/N之值及(N×C) 1/2/L之值。又,切股以550℃之燒成爐中強熱,藉由氣相層析質量分析裝置(例如,股份公司島津製作所製、商品名:GCMS-QP2010 Plus Ultra)分析,發生之氣體,檢測成膜劑之有無。 其次,對於前述切股,藉由後述的方法,進行易切割性評價與捏合機起毛評價。結果示於表1。 其次,將前述切股與聚醚醚酮(Polyplastic・evonik股份公司製、商品名:VESTAKEEP2000G)以螺桿旋轉數為100rpm,二軸混練機(芝浦機械股份公司製、商品名:TEM-26SS)使用溫度390℃混練,製作玻璃纖維含有率為30質量%的樹脂顆粒。 其次,使用本實施例所得之樹脂顆粒,藉由射出成形機(日精樹脂工業股份公司製商品名:NEX80-9E),以模具溫度200℃、噴嘴溫度415℃進行射出成形,製作依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)。 其次,使用本實施例所得之A型啞鈴試驗片,以後述之方法,測定拉伸強度、彎曲強度、艾氏(缺口式)耐衝擊強度。結果示於表1。 [易切割性評價] 將前述切股1kg依據JIS Z 8801-1:2019之框徑200mm、篩孔2.8mm、針金之徑1.12mm之平織之金屬篩上,每次取100g,震動30秒時,藉由測定通過篩之切股的質量。過篩之切股的質量相對於過篩前之切股之質量之比例為60~100質量%者評價為A,40~59質量%者評價為B,0~39質量%者評價為C。 [捏合機起毛評價] 將前述樹脂強化用玻璃纖維1kg置入雙腕捏合機裝置(日本轉軸製造股份公司製、商品名:SR1-1)之混練槽中,由上載置6kg的鎚,混練4分鐘後,測定發生之起毛的質量。起毛之質量為0.15kg以下者評價為A,超過0.15kg且0.30kg以下者評價為B,超過0.30kg且0.60kg以下者評價為C。 [拉伸強度] 使用前述A型啞鈴試驗片(厚度4mm),在試驗溫度23℃之條件下,使用精密萬能試驗機(股份公司島津製作所製、商品名:AUTOGRAPH AG-Xplus50kN),依據JIS K 7164:2005測定。 [彎曲強度] 將前述A型啞鈴試驗片(厚度4mm)加工成等級(class)Ⅰ試驗片,在試驗溫度23℃之條件下,使用精密萬能試驗機(股份公司島津製作所製、商品名:AUTOGRAPH AG-Xplus50kN),依據JIS K 7017:1999測定。 [艾氏(缺口式)耐衝擊強度] 將前述A型啞鈴試驗片(厚度4mm)加工成等級A具有缺口之型式1試驗片,依據JIS K 7110:1999測定。 [實施例2] 本實施例中,相對於含氮矽烷偶合劑1質量份,以成膜劑0.50質量份、氮量調整劑0.10質量份之比例混合外,與實施例1完全相同,調製含有有機物之組成物的處理液,使實施例1所得之玻璃原絲通過收容有該處理液之處理槽中,進行乾燥之處理合計實施2次外,與實施例1完全相同,製造本實施例之樹脂強化用玻璃纖維的切股。 其次,對於本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股,與實施例1完全相同,測定附著於玻璃纖維表面之有機物之氮量N、該有機物之碳量C、強熱減量L,算出C/N之值、(N×C) 1/2/L之值,檢測成膜劑之有無。 其次,對於前述切股,與實施例1完全相同,進行易切割性評價與捏合機起毛評價。結果示於表1。 其次,除了使用本實施例所得之前述切股外,與實施例1完全相同,製作依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)。 其次,除了使用本實施例所得之A型啞鈴試驗片外,與實施例1完全相同,測定拉伸強度、彎曲強度、艾氏(缺口式)耐衝擊強度。結果示於表1。 [實施例3] 本實施例中,除了相對於含氮矽烷偶合劑1質量份,以成膜劑2.00質量份、氮量調整劑0.65質量份之比例混合外,與實施例1完全相同,調製含有有機物之組成物之處理液,使實施例1所得之玻璃原絲通過收容有該處理液之處理槽中,乾燥之處理合計實施5次外,與實施例1完全相同,製造本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股。 其次,對於本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股,與實施例1完全相同,測定附著於玻璃纖維表面之有機物之氮量N,該有機物之碳量C,強熱減量L,算出C/N之值、(N×C) 1/2/L之值,檢測成膜劑之有無。 其次,對於前述切股,與實施例1完全相同,進行易切割性評價與捏合機起毛評價。結果示於表1。 其次,除了使用本實施例所得之前述切股外,與實施例1完全相同,製作依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)。 其次,除了使用本實施例所得之A型啞鈴試驗片外,與實施例1完全相同,測定拉伸強度、彎曲強度、艾氏(缺口式)耐衝擊強度。結果示於表1。 [實施例4] 本實施例中,除了相對於含氮矽烷偶合劑1質量份,以成膜劑0.30質量份、氮量調整劑0.07質量份之比例混合外,與實施例1完全相同,調製含有有機物之組成物之處理液,使實施例1所得之玻璃原絲通過收容有該處理液之處理槽中,乾燥之處理合計實施3次外,與實施例1完全相同,製造本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股。 其次,對於本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股,與實施例1完全相同,測定附著於玻璃纖維表面之有機物之氮量N,該有機物之碳量C,強熱減量L,算出C/N之值,(N×C) 1/2/L之值,檢測成膜劑之有無。 其次,對於前述切股,與實施例1完全相同,進行易切割性評價與捏合機起毛評價。結果示於表1。 其次,除了使用本實施例所得之前述切股外,與實施例1完全相同,製作依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)。 其次,除了使用本實施例所得之A型啞鈴試驗片外,與實施例1完全相同,測定拉伸強度、彎曲強度、艾氏(缺口式)耐衝擊強度。結果示於表1。 [實施例5] 本實施例中,相對於含氮矽烷偶合劑1質量份,除了以成膜劑0.83質量份、氮量調整劑0.17質量份之比例混合外,與實施例1完全相同,調製含有有機物之組成物之處理液,使實施例1所得之玻璃原絲通過收容有該處理液之處理槽中,乾燥之處理合計實施1次外,與實施例1完全相同,製造本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股。 其次,對於本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股,與實施例1完全相同,測定附著於玻璃纖維表面之有機物之氮量N,該有機物之碳量C,強熱減量L,算出C/N之值,(N×C) 1/2/L之值,檢測成膜劑之有無。 其次,對於前述切股,與實施例1完全相同,進行易切割性評價與捏合機起毛評價。結果示於表1。 其次,除了使用本實施例所得之前述切股外,與實施例1完全相同,製作依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)。 其次,除了使用本實施例所得之A型啞鈴試驗片外,與實施例1完全相同,測定拉伸強度、彎曲強度、艾氏(缺口式)耐衝擊強度。結果示於表1。 [實施例6] 本實施例中,相對於含氮矽烷偶合劑1質量份,除了以成膜劑1.00質量份、氮量調整劑0.20質量份之比例混合外,與實施例1完全相同,調製含有有機物之組成物之處理液,使實施例1所得之玻璃原絲通過收容有該處理液之處理槽中,除了乾燥之處理實施合計1次外,與實施例1完全相同,製造本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股。 其次,對於本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股,與實施例1完全相同,測定附著於玻璃纖維表面之有機物之氮量N,該有機物之碳量C,強熱減量L,算出C/N之值,(N×C) 1/2/L之值,檢測成膜劑之有無。 其次,對於前述切股,與實施例1完全相同,進行易切割性評價與捏合機起毛評價。結果示於表1。 其次,除了使用本實施例所得之前述切股外,與實施例1完全相同,製作依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)。 其次,除了使用本實施例所得之A型啞鈴試驗片外,與實施例1完全相同,測定拉伸強度、彎曲強度、艾氏(缺口式)耐衝擊強度。結果示於表1。 [實施例7] 本實施例中,相對於含氮矽烷偶合劑1質量份,除了以成膜劑1.25質量份、氮量調整劑0.25質量份之比例混合外,與實施例1完全相同,調製含有有機物之組成物之處理液,使實施例1所得之玻璃原絲通過收容有該處理液之處理槽中,除了乾燥之處理實施合計1次外,與實施例1完全相同,製造本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股。 其次,對於本實施例之樹脂強化用玻璃纖維之切股,與實施例1完全相同,測定附著於玻璃纖維表面之有機物之氮量N,該有機物之碳量C,強熱減量L,算出C/N之值、(N×C) 1/2/L之值,檢測成膜劑之有無。 其次,對於前述切股,與實施例1完全相同,進行易切割性評價與捏合機起毛評價。結果示於表1。 其次,除了使用本實施例所得之前述切股外,與實施例1完全相同,製作依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)。 其次,除了使用本實施例所得之A型啞鈴試驗片外,與實施例1完全相同,測定拉伸強度、彎曲強度、艾氏(缺口式)耐衝擊強度。結果示於表1。 [比較例1] 本比較例中,相對於含氮矽烷偶合劑1質量份,除了以成膜劑0.32質量份、氮量調整劑0質量份之比例混合外,與實施例1完全相同,調製含有有機物之組成物之處理液,使實施例1所得之玻璃原絲通過收容有該處理液之處理槽中,乾燥之處理實施合計4次外,與實施例1完全相同,製造本比較例之樹脂強化用玻璃纖維之切股。 其次,對於本比較例之樹脂強化用玻璃纖維之切股,與實施例1完全相同,測定附著於玻璃纖維表面之有機物之氮量N,該有機物之碳量C,強熱減量L,算出C/N之值、(N×C) 1/2/L之值,檢測成膜劑之有無。 其次,對於前述切股,與實施例1完全相同,進行易切割性評價與捏合機起毛評價。結果示於表2。 其次,除了使用本比較例所得之前述切股外,與實施例1完全相同,製作依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)。 其次,除了使用本比較例所得之A型啞鈴試驗片外,與實施例1完全相同,測定拉伸強度、彎曲強度、艾氏(缺口式)耐衝擊強度。結果示於表2。 [比較例2] 本比較例中,相對於含氮矽烷偶合劑1質量份,除了以成膜劑5.00質量份、氮量調整劑1.00質量份之比例混合外,與實施例1完全相同,調製含有有機物之組成物之處理液,使實施例1所得之玻璃原絲通過收容有該處理液之處理槽中,除了乾燥之處理實施合計1次外,與實施例1完全相同,製造本比較例之樹脂強化用玻璃纖維之切股。 其次,對於本比較例之樹脂強化用玻璃纖維之切股,與實施例1完全相同,測定附著於玻璃纖維表面之有機物之氮量N,該有機物之碳量C,強熱減量L,算出C/N之值、(N×C) 1/2/L之值,檢測成膜劑之有無。 其次,對於前述切股,與實施例1完全相同,進行易切割性評價與捏合機起毛評價。結果示於表2。 其次,除了使用本比較例所得之前述切股外,與實施例1完全相同,製作依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)。 其次,除了使用本比較例所得之A型啞鈴試驗片外,與實施例1完全相同,測定拉伸強度、彎曲強度、艾氏(缺口式)耐衝擊強度。結果示於表2。 [比較例3] 本比較例中,相對於含氮矽烷偶合劑1質量份,除了以成膜劑5.00質量份、氮量調整劑1.00質量份之比例混合外,與實施例1完全相同,調製含有有機物之組成物之處理液,使實施例1所得之玻璃原絲通過收容有該處理液之處理槽中,乾燥之處理實施合計2次外,與實施例1完全相同,製造本比較例之樹脂強化用玻璃纖維之切股。 其次,對於本比較例之樹脂強化用玻璃纖維之切股,與實施例1完全相同,測定附著於玻璃纖維表面之有機物之氮量N,該有機物之碳量C,強熱減量L,算出C/N之值、(N×C) 1/2/L之值,檢測成膜劑之有無。 其次,對於前述切股,與實施例1完全相同,進行易切割性評價與捏合機起毛評價。結果示於表2。 其次,除了使用本比較例所得之前述切股外,與實施例1完全相同,製作依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)。 其次,除了使用本比較例所得之A型啞鈴試驗片外,與實施例1完全相同,測定拉伸強度、彎曲強度、艾氏(缺口式)耐衝擊強度。結果示於表2。 [比較例4] 本比較例中,相對於含氮矽烷偶合劑1質量份,除了以成膜劑5.00質量份、氮量調整劑1.00質量份之比例混合外,與實施例1完全相同,調製含有有機物之組成物之處理液,使實施例1所得之玻璃原絲通過收容有該處理液之處理槽中,乾燥之處理實施合計3次外,與實施例1完全相同,製造本比較例之樹脂強化用玻璃纖維之切股。 其次,對於本比較例之樹脂強化用玻璃纖維之切股,與實施例1完全相同,測定附著於玻璃纖維表面之有機物之氮量N,該有機物之碳量C,強熱減量L,算出C/N之值、(N×C) 1/2/L之值,檢測成膜劑之有無。 其次,對於前述切股,與實施例1完全相同,進行易切割性評價與捏合機起毛評價。結果示於表2。 其次,除了使用本比較例所得之前述切股外,與實施例1完全相同,製作依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)。 其次,除了使用本比較例所得之A型啞鈴試驗片外,與實施例1完全相同,測定拉伸強度、彎曲強度、艾氏(缺口式)耐衝擊強度。結果示於表2。 [比較例5] 本比較例中,作為玻璃纖維,具備纖維徑為9.0μm之圓形剖面形狀,使用高強度高彈性模數玻璃組成之玻璃絲外,與日本特開2000-44793號公報之實施例1所記載之條件相同製造切股。 其次,對於本比較例之樹脂強化用玻璃纖維之切股,與實施例1完全相同,測定附著於玻璃纖維表面之有機物之氮量N,該有機物之碳量C,強熱減量L,算出C/N之值、(N×C) 1/2/L之值,檢測成膜劑之有無。 其次,對於前述切股,與實施例1完全相同,進行易切割性評價與捏合機起毛評價。結果示於表2。 其次,除了使用本比較例所得之前述切股外,與實施例1完全相同,製作依據JIS K 7164:2005之A型啞鈴試驗片(厚度4mm)。 其次,除了使用本比較例所得之A型啞鈴試驗片外,與實施例1完全相同,測定拉伸強度、彎曲強度、艾氏(缺口式)耐衝擊強度。結果示於表2。
Figure 02_image017
Figure 02_image019
由表1得知,依據(N×C) 1/2/L之值為0.220~0.405之範圍之實施例1~7的樹脂強化用玻璃纖維時,可得到具備易切割性評價與捏合機起毛評價均為A或B之優異的製程性,且具備200MPa以上之拉伸強度、305MPa以上之彎曲強度、13kJ/m 2以上之艾氏(缺口式)耐衝擊強度優異之機械特性的纖維強化樹脂成形品。 此外,由表2得知,依據(N×C) 1/2/L之值為超過0.405之比較例1之樹脂強化用玻璃纖維時,易切割性評價為C,捏合機起毛評價為C,製程性不足,依據(N×C) 1/2/L之值為未達0.220之比較例2~5之樹脂強化用玻璃纖維時,無法得到具備優異機械特性之纖維強化樹脂成形品。

Claims (9)

  1. 一種樹脂強化用玻璃纖維,其係由玻璃纖維及附著於該玻璃纖維表面之有機物所構成之樹脂強化用玻璃纖維, 相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為0.010~0.600質量%之範圍, 相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為0.120~1.500質量%之範圍, 前述樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為0.200~2.000質量%之範圍, 前述N、C及L滿足下式(1),
    Figure 03_image001
  2. 如請求項1之樹脂強化用玻璃纖維,其中前述N及C滿足下式(a),
    Figure 03_image003
  3. 如請求項1之樹脂強化用玻璃纖維,其中前述N及C滿足下式(b),
    Figure 03_image005
  4. 如請求項1之樹脂強化用玻璃纖維,其中相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之氮量N為0.030~0.270質量%之範圍, 相對於前述樹脂強化用玻璃纖維之全量,前述有機物之碳量C為0.300~1.200質量%之範圍, 前述樹脂強化用玻璃纖維之強熱減量L為0.400~1.800質量%之範圍, 前述N、C及L滿足下式(2),
    Figure 03_image007
  5. 如請求項1之樹脂強化用玻璃纖維,其中前述有機物為包含含有氮之矽烷偶合劑。
  6. 如請求項1之樹脂強化用玻璃纖維,其中前述有機物包含成膜劑。
  7. 如請求項1之樹脂強化用玻璃纖維,其中前述玻璃纖維為選自由切股、粗紗、切股氈、研磨纖維所構成群組中之任一種的形態。
  8. 一種玻璃纖維強化樹脂成形品,其係包含如請求項1~請求項7中任一項之樹脂強化用玻璃纖維及玻璃轉移溫度為100℃以上的熱塑性樹脂。
  9. 一種玻璃纖維強化樹脂成形品,其係包含如請求項1~請求項7中任一項之樹脂強化用玻璃纖維及聚芳醚酮。
TW111122126A 2021-07-26 2022-06-15 樹脂強化用玻璃纖維及玻璃纖維強化樹脂成形品 TW202311198A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-121686 2021-07-26
JP2021121686 2021-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202311198A true TW202311198A (zh) 2023-03-16

Family

ID=85086554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111122126A TW202311198A (zh) 2021-07-26 2022-06-15 樹脂強化用玻璃纖維及玻璃纖維強化樹脂成形品

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240218134A1 (zh)
EP (1) EP4310063A1 (zh)
JP (1) JPWO2023007948A1 (zh)
KR (1) KR20240036497A (zh)
CN (1) CN117730067A (zh)
TW (1) TW202311198A (zh)
WO (1) WO2023007948A1 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1330284C (en) * 1988-07-15 1994-06-21 Luciano Michael Parrinello Chemically treated shapes, fillers and reinforcement for polymer matrices
JP4232225B2 (ja) 1998-07-29 2009-03-04 日東紡績株式会社 ガラス繊維強化熱可塑性樹脂の製造方法
JP4677664B2 (ja) * 2000-11-02 2011-04-27 日東紡績株式会社 シランカップリング剤、それを含む集束剤、その集束剤で被覆されたガラス繊維束、およびそのガラス繊維束を含むポリエステル樹脂
KR20170131571A (ko) * 2015-04-27 2017-11-29 아사히 가세이 가부시키가이샤 유리 클로스
JP7385117B2 (ja) 2020-01-22 2023-11-22 日東紡績株式会社 樹脂強化用ガラス繊維及びガラス繊維強化樹脂成形品
US11692072B2 (en) * 2020-03-30 2023-07-04 Nitto Boseki Co., Ltd. Glass direct roving and long glass fiber-reinforced thermoplastic resin pellet

Also Published As

Publication number Publication date
EP4310063A1 (en) 2024-01-24
WO2023007948A1 (ja) 2023-02-02
CN117730067A (zh) 2024-03-19
JPWO2023007948A1 (zh) 2023-02-02
KR20240036497A (ko) 2024-03-20
US20240218134A1 (en) 2024-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7410411B2 (ja) ガラス繊維強化樹脂成形品
JP2014523947A (ja) 強化ポリイミド組成物における改善された流れ
TWI720226B (zh) 玻璃纖維強化樹脂組成物及成形品
EP3922680A1 (en) Thermoplastic resin composition, resin molding, method for manufacturing plated resin molding, and method for manufacturing portable electronic device part
JP5292091B2 (ja) 製造特性が向上したビスマレイミド樹脂系
WO2012165423A1 (ja) 樹脂組成物、プリプレグ及び積層板
CN110719897A (zh) 玻璃纤维用玻璃组合物、玻璃纤维及使用该玻璃纤维的玻璃纤维强化树脂组合物
US20100130646A1 (en) Method for manufacturing epoxy nanocomposite material containing vapor-grown carbon nanofibers and its products thereby
CN105504799B (zh) 尼龙复合材料
CN112608594B (zh) 一种聚酰胺组合物及其制备方法和应用
US11827770B2 (en) Glass fiber-reinforced resin molded product
JP6547277B2 (ja) 成形材料および成形品
EP0417897A1 (en) Amide-imide copolymer resin of lowered water absorption and composites made therefrom
JP2021091907A (ja) ガラス繊維強化樹脂成形品
WO2020099685A1 (en) Polymer composites comprising an aliphatic polyamide matrix and sized glass or basalt fibres
CN118186754A (zh) 碳纤维上浆剂及其制备方法、碳纤维材料和碳纤维增强树脂复合材料
JP2016199681A (ja) 繊維強化複合材料
JP2008530300A (ja) 高温熱安定性を有するビスマレイミド樹脂
TW202311198A (zh) 樹脂強化用玻璃纖維及玻璃纖維強化樹脂成形品
CN114207041B (zh) 聚酰亚胺树脂组合物及成形体
JPH04292634A (ja) プリプレグ
JP2014125688A (ja) サイジング剤塗布炭素繊維およびサイジング剤塗布炭素繊維の製造方法
JP2010100696A (ja) エポキシ樹脂組成物
US20240084069A1 (en) Resin matrix composition, prepreg, carbon fiber composite material and method of forming resin matrix
TWI853892B (zh) 玻璃纖維強化樹脂成形品