JP2009263663A - ガラスチョップドストランドマット用バインダー - Google Patents

ガラスチョップドストランドマット用バインダー Download PDF

Info

Publication number
JP2009263663A
JP2009263663A JP2009087945A JP2009087945A JP2009263663A JP 2009263663 A JP2009263663 A JP 2009263663A JP 2009087945 A JP2009087945 A JP 2009087945A JP 2009087945 A JP2009087945 A JP 2009087945A JP 2009263663 A JP2009263663 A JP 2009263663A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
binder
chopped strand
glass chopped
acid
mat
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2009087945A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5275112B2 (ja
Inventor
Hirokazu Mihashi
弘和 三橋
Yoshimitsu Sugiyama
義光 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
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 Sanyo Chemical Industries Ltd filed Critical Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority to JP2009087945A priority Critical patent/JP5275112B2/ja
Publication of JP2009263663A publication Critical patent/JP2009263663A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5275112B2 publication Critical patent/JP5275112B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】 バインダー樹脂の機械粉砕時の粉砕効率を向上させ、かつバインダーの粒度分布をコントロールすることにより、必要かつ均一な強度としなやかさ(柔軟性)を有するガラスチョップドストランドマットを与えるバインダーを提供する。
【解決手段】 下記の関係式(1)を満足する溶解度パラメーター(以下SP値と記載)(α)を有するポリエステル樹脂(A)とSP値(β)を有する熱可塑性樹脂(B)の溶融混合物の粉末を含有してなるガラスチョップドストランドマット用バインダー(C)。
0.2 ≦ |(α)−(β)| ≦ 3.0 (1)
【選択図】なし

Description

本発明は、ガラスチョップドストランドマット用粉末状バインダーに関する。より詳細には、バインダー樹脂の粉砕時の生産効率を向上させるとともに、従来よりバインダー量を低減させてもマット強度(引張強さ等の機械的強度、以下同じ)が維持でき、かつこれにより柔軟なマットを作成することができるガラスチョップドストランドマット用粉末状バインダーに関する。
ガラスチョップドストランドマットは、通常、以下の方法で得られる。
(1)数10〜数100本のガラス単繊維(繊維径約10μm前後)をサイジング剤で集束させガラスストランドを得る。
(2)該ガラスストランドを所定の長さに切断して束状のガラスチョップドストランドを得る。
(3)該ガラスチョップドストランドを搬送用ネット上に方向を無秩序に分散させて積層体とする。
(4)該積層体にバインダー粉末を散布し、オーブンチャンバーで加熱することによりガラスチョップドストランド間をバインダーで結合させてガラスチョップドストランドマットを得る。
このバインダーについては、従来から機械粉砕により粉末化された不飽和ポリエステル樹脂が多く使用されてきた(例えば、特許文献1)。これらはそのまま使用するには、粒度(以下において粒子径ということがある)分布が広過ぎ、かつ粗粒側に偏っているため、粉砕後にガラスチョップドストランドマットに付与するのに最も適するとされる体積平均粒子径150〜250μmに通常ふるい分けられる。
特開2003−48255号公報
しかしながら、ふるい分けにより得られるバインダー量は収量が十分でなく、生産効率が悪い上に従来のバインダーは、粒度分布幅が広いため、粒子のすべてがガラスチョップドストランドの積層体への付着に適しているわけではない。すなわち、粒子径のとくに小さいものは、該積層体上に散布しても積層体の専ら表面層のみに付着して内部および裏面層にまで達することは少なく、その結果、ガラス繊維の全体的な結着が不十分となり、かつ得られるマットは硬く、マットの品質が損なわれる;また、一方、粒子径のとくに大きいものは、該積層体に付着することなく積層体の隙間を落下する場合が多く、その結果、本来のマットの強度等の性能面から要求される必要量を超えるバインダーを供給しなければならないという欠点もあった。
本発明の目的は、ポリエステル樹脂からなるバインダー中に、予め溶解度パラメーターの異なる熱可塑性樹脂を混合することで、バインダー樹脂の機械粉砕時の粉砕効率を向上させ、かつバインダーの粒度分布をコントロールすることにより、必要かつ均一な強度としなやかさ(柔軟性)を有するガラスチョップドストランドマットを与えるバインダーを提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、下記の関係式(1)を満足する溶解度パラメーター(以下SP値と記載)(α)を有するポリエステル樹脂(A)とSP値(β)を有する熱可塑性樹脂(B)の溶融混合物の粉末を含有してなるガラスチョップドストランドマット用バインダー(C)である。

0.2 ≦ |(α)−(β)| ≦ 3.0 (1)
本発明のガラスチョップドストランドマット用バインダーは、下記の効果を奏する。
(1)機械粉砕時に粗大粒子が生じにくく、バインダー粉末製造時の生産性に優れる。
(2)ガラスチョップドストランドマットに均一な強度を付与できる。
(3)従来より少ない使用量でガラスチョップドストランドマットに均一な強度を付与できる。
(4)FRP成形時のマットの型枠への賦形性(柔軟性)が優れる等の加工作業性に優れるガラスチョップドストランドマットを与える。
[ガラスチョップドストランドマット用バインダー(C)]
本発明のガラスチョップドストランドマット用バインダー(C)は、ポリエステル樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)からなり、それぞれの溶解度パラメーター(以下SP値と記載)(α)とSP値(β)が下記の関係式(1)を満足する。

0.2 ≦ |(α)−(β)| ≦ 3.0 (1)

さらに、樹脂の安定性および粉砕効率の観点から下記の関係式(1’)を満足することが好ましい。

0.4 ≦ |(α)−(β)| ≦ 2.0 (1’)
ここで、SP値は、「Polymer Engineering and Science,February,1974,Vol.14,No.2,Robert F.Fedors」(147〜154頁)に記載のFedors法により次式(2)で計算される値(該文献ではδと表記)である。

SP値(δ)=(ΔH/V)×1/2 (2)

但し、式中、ΔHはモル蒸発熱(cal)を、Vはモル体積(cm3)を表す。また、ΔHおよびVには、上記文献の151〜153頁に記載の原子団のモル蒸発熱の合計(ΔH)とモル体積の合計(V)を用いることができる。
該SP値が近いもの同士はお互いに混ざりやすく、この数値が離れているものは相溶性が低いためお互いに混ざりにくいというように、SP値の差は樹脂相互間の相溶性を示す指標となる。
本発明のバインダー(C)は、後述のように、ポリエステル樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)を溶融混合し、冷却後に機械粉砕で粉末化、さらに粉末粒子をふるい分けして製造される。該製造に際し、|(α)−(β)|の値が0.2未満であると、ポリエステル樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)が溶融混合で相溶化してしまうため、機械粉砕によるバインダー粉末製造時に粉砕効率が悪くなり、その結果、粒度分布が粗粒側に偏り、バインダーとして良好な体積平均粒子径100〜250μmが得られるふるい分けにおいて収率が低下し、好ましくない。一方、|(α)−(β)|の値が3.0を超えると溶融時および/または冷却時に相分離を起こしてしまうため好ましくない。
なお、本発明においてポリエステル樹脂(A)が2種類以上のポリエステル樹脂からなる場合は、各ポリエステル樹脂のSP値の相加平均を(A)のSP値(α)とし、また、熱可塑性樹脂(B)が2種類以上の熱可塑性樹脂からなる場合も同様に、各熱可塑性樹脂のSP値の相加平均を熱可塑性樹脂(B)のSP値(β)とする。
熱可塑性樹脂(B)には、後述のとおりポリエステル樹脂が含まれることから、本発明におけるポリエステル樹脂(A)も含まれる。すなわち、前記関係式(1)を満足しさえすれば、(A)と(B)の組合せにおいて熱可塑性樹脂(B)が本発明におけるポリエステル樹脂(A)であっても何ら差し支えはない。
ポリエステル樹脂(A)のSP値は、好ましくは9.5〜13.5、また、熱可塑性樹脂(B)のSP値は、好ましくは8〜16である。
本発明のガラスチョップドストランドマット用バインダー(C)は、ポリエステル樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)からなる。(C)はさらに一定の領域の体積基準粒子径および体積基準の粒子径分布を有することが好ましい。
具体的には、(C)の体積平均粒子径DVは、得られるガラスチョップドストランドマットの均一強度、柔軟性、およびバインダー使用量、マット強度の観点から好ましくは100〜250μm、さらに好ましくは110〜230μm、とくに好ましくは120〜220μmである。
(C)の、300μm以上の体積基準粒子径を有する粒子の割合は、バインダー使用量、ガラスチョップドストランド積層体とバインダーとの接着点の観点から好ましくは20重量%以下、さらに好ましくは15重量%以下、とくに好ましくは10重量%以下;また、100μm以下の体積基準粒子径を有する粒子の割合は、粉塵抑制、およびガラスチョップドストランドマットの均一強度、柔軟性の観点から好ましくは20重量%以下、さらに好ましくは15重量%以下、とくに好ましくは10重量%以下である。
また、(C)の体積基準の粒子径分布の変動係数Cvは、バインダーの生産性および積層体への付着効率の観点から好ましくは0.1〜30%、さらに好ましくは1〜28%、とくに好ましくは10〜25%である。変動係数Cvは、後述の方法で求められる。
ここにおいて、体積平均粒子径Dv、体積基準粒子径、および変動係数Cvはいずれもレーザー回折散乱法により求めることができ、測定装置としては、例えば粒度分布測定機[「マイクロトラック9320HRA粒度分析計」、日機装(株)製]が挙げられる。
[ポリエステル樹脂(A)]
本発明における主成分であるポリエステル樹脂(A)としては、ポリカルボン酸(a1)と低分子ポリオール(a2)との重縮合物、およびカルボキシル基と水酸基を同一分子内に有する化合物(a3)の自己重縮合物、およびラクトン(a4)の開環重縮合物等が挙げられる。
ポリカルボン酸(a1)には、ポリカルボン酸自体だけでなく、そのエステル形成性誘導体が含まれる。
ポリカルボン酸(a1)の具体例としては、脂肪族ポリカルボン酸[官能基数2〜6、炭素数(以下Cと略記)3〜30、例えばコハク酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ヘキサヒドロフタル酸等]、芳香族ポリカルボン酸(官能基数2〜6、C8〜30、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラブロムフタル酸、テトラクロルフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等)、脂環含有ポリカルボン酸(官能基数2〜6、C6〜50、例えば1,3−シクロブタンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,2−および1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−および1,4−ジカルボキシメチルシクロヘキサン、ジシクロヘキシル−4,4’−ジカルボン酸およびダイマー酸等);これらのポリカルボン酸のエステル形成性誘導体[酸無水物(例えば無水マレイン酸、無水フタル酸等)、低級アルキル(C1〜4)エステル(ジメチルエステル、ジエチルエステル等)(例えばテレフタル酸ジメチル)、酸ハライド(酸クロライド等)等];およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。これらのうち、ポリエステル樹脂の着色防止の観点から好ましいのは、脂肪族ポリカルボン酸である。
上記低分子ポリオール(a2)としては、水酸基1個当たりの数平均分子量[以下Mnと略記。測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による。]が300未満(好ましくは分子量31以上かつMn250以下)の2価〜10価またはそれ以上(好ましくは2〜3価)のポリオールが使用できる。
(a2)としては、2価アルコール(a21)、3価〜10価またはそれ以上の多価アルコール(a22)およびこれらのアルコールまたは多価(2価〜3価またはそれ以上)フェノールのアルキレンオキサイド(以下AOと略記。C2〜10)低モル(1〜10)付加物(a23);並びにこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
AOとしては、エチレンオキサイド(以下EOと略記)、プロピレンオキサイド(以下POと略記)、1,2−、1,3−および2,3−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン(以下THFと略記)、スチレンオキサイド、C5〜10またはそれ以上のα−オレフィンオキサイド、エピクロルヒドリン;およびこれらの2種以上の併用(ブロックおよび/またはランダム付加)が挙げられる。これらのAOのうちマット強度、およびマットのガラス繊維強化プラスチック(FRP)への適用におけるスチレンモノマー等のマットへの浸透性の観点から好ましいものは、EO、PO、およびこれらの併用である。
2価アルコール(a21)の具体例としては、脂肪族アルコール〔直鎖アルコール[エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール(以下それぞれEG、DEG、1,3−PG、1,4−BD、1,5−PD、1,6−HDと略記)]、分岐鎖を有するアルコール[1,2−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール(以下それぞれ1,2−PG、NPGと略記)、3−メチル1,5−ペンタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、1,2−、1,3−および2,3−ブタンジオール等]等〕;および環を有するアルコール〔脂環含有アルコール[1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン等]、芳香脂肪族アルコール(m−およびp−キシリレングリコール等)等〕等が挙げられる。
3価〜10価またはそれ以上の多価アルコール(a22)の具体例としては、アルカンポリオール[C3〜10、例えばグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール(以下それぞれGR、TMP、PE、SOと略記)等]、該アルカンポリオールの分子間もしくは分子内脱水物[ジPE、ポリGR(重合度2〜8)、ソルビタン等]、糖類およびその誘導体(配糖体)(蔗糖、メチルグルコシド等)が挙げられる。上記(a21)、(a22)のうちマット強度の観点から好ましいのは脂肪族アルコール、さらに好ましいのは1,4−BDおよびNPGである。
前記(a23)の具体例としては、上記(a21)、(a22)のAO低モル付加物、および環を有する多価(2価〜3価またはそれ以上)フェノールのAO低モル付加物が挙げられる。
該多価フェノールには、C6〜18の2価フェノール、例えば単環2価フェノール(ハイドロキノン、カテコール、レゾルシノール、ウルシオール等)、ビスフェノール(ビスフェノールA、−F、−C、−B、−ADおよび−S、ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−2,2−ブタン等)、および縮合多環2価フェノール[ジヒドロキシナフタレン(例えば1,5−ジヒドロキシナフタレン)、ビナフトール等];並びに3価〜8価またはそれ以上の多価フェノール、例えば単環多価フェノール(ピロガロール、フロログルシノール、および1価もしくは2価フェノール(フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール等)のアルデヒドもしくはケトン(ホルムアルデヒド、グルタールアルデヒド、グリオキザール、アセトン)低縮合物(例えばフェノールもしくはクレゾールノボラック樹脂、レゾールの中間体、フェノールとグリオキザールもしくはグルタールアルデヒドの縮合反応によって得られるポリフェノール、およびレゾルシンとアセトンの縮合反応によって得られるポリフェノール)が含まれる。
前記カルボキシル基と水酸基を同一分子内に有する化合物(a3)の具体例としては、C2〜10、例えば乳酸、グリコール酸、β−ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシピバリン酸、ヒドロキシ吉草酸、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
ラクトン(a4)には、C4〜15(好ましくはC6〜12)のもの、例えばε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンが挙げられる。
上記のポリエステル樹脂のうち、迅速な重縮合反応の観点およびマットへの前記スチレン等の浸透性の観点から好ましいのはポリカルボン酸(a1)と低分子ポリオール(a2)との重縮合物、さらに好ましいのはポリカルボン酸と環を有する多価水酸基含有化合物のAO付加物との重縮合物、とくに好ましいのは脂肪族ポリカルボン酸と環を有する多価フェノールもしくは芳香脂肪族アルコールのAO低モル付加物との重縮合物である。
上記の重縮合時の反応温度は特に限定されないが、通常100〜300℃、好ましくは130〜220℃である。該重縮合反応は通常常圧または減圧下(例えば133Pa以下)で行われる。また、該反応はポリエステル樹脂の着色防止の観点から窒素ガス等の不活性ガスの雰囲気下で行うことが望ましい。
該重縮合反応時の(a1)と(a2)の反応当量比(カルボキシル基/水酸基の当量比)は、迅速な重縮合反応および得られるポリエステル樹脂の物性の安定性の観点から好ましくは0.9〜1.4、さらに好ましくは0.9〜1.2である。該製造後の該ポリエステル樹脂の酸価は、耐水性の観点から好ましくは20以下、さらに好ましくは0〜15である。
該縮合反応は、無触媒でも、エステル化触媒を使用してもいずれでもよい。
エステル化触媒としては、プロトン酸(リン酸等)、金属(アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、2B、4A、4Bおよび5B族金属等)の、カルボン酸(C2〜4)塩、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、酸化物、塩化物、水酸化物、アルコキシド等が挙げられる。
これらのうち反応性の観点から好ましいのは2B、4A、4Bおよび5B属金属の、カルボン酸(C2〜4)塩、酸化物、アルコキシド、生成物の低着色性の観点からさらに好ましいのは三酸化アンチモン、モノブチル錫オキシド、テトラブチルチタネート、テトラブトキシチタネート、テトラブチルジルコネート、酢酸ジルコニル、酢酸亜鉛である。
エステル化触媒の使用量は、所望の分子量が得られる量であれば特に限定されないが、ポリカルボン酸(a1)と低分子ポリオール(a2)の合計重量に基づいて、反応性および低着色性の観点から好ましくは0.005〜3%、さらに好ましくは0.01〜1%である。
また、該反応を促進するため、有機溶剤を加えて還流させることもできる。反応終了後は有機溶剤を除去する。なお、有機溶剤としては、水酸基のように活性水素を有しないものであれば特に制限はなく、例えば炭化水素(トルエン、キシレン等)、ケトン(メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、エステル(酢酸エチル、酢酸ブチル等)が挙げられる。
また、前記のカルボキシル基と水酸基を同一分子内に有する化合物(a3)の自己重縮合反応、およびラクトン(a4)の開環重合反応は、上記ポリカルボン酸(a1)と低分子ポリオール(a2)との重縮合反応における条件に準じて実施することができる。
本発明におけるポリエステル樹脂(A)の重量平均分子量[以下Mwと略記。測定はGPC法による。]とMnは、ガラスチョップドストランドマットの強度および柔軟性の観点から、Mwは好ましくは5,000〜50,000、さらに好ましくは10,000〜45,000、Mnは好ましくは400〜4,500、さらに好ましくは800〜4,000である。
該ポリエステル樹脂の環球法(JIS K2207、「石油アスファルト」の「6.4軟化点試験方法」、以下同じ。)による軟化点は、ガラスチョップドストランドマットの粘着性の発現防止と後加工の作業性の観点、およびバインダーによるガラスチョップドストランド間の結合性の観点から好ましくは80〜150℃、さらに好ましくは90〜140℃である。
該ポリエステル樹脂(A)の示差熱分析によるガラス転移温度(以下Tgと略記。測定はJIS K7121、「プラスチックの転移温度測定法」に準拠。)は、バインダー貯蔵時のブロッキング防止およびガラスチョップドストランドマットの後加工の作業性の観点から好ましくは40〜60℃、さらに好ましくは45〜55℃である。
本発明におけるポリエステル樹脂(A)は、通常次のようにして製造することができる。
まず、冷却管、撹拌棒、温度計および窒素導入管を備えた反応容器中に、前記の、アルコール成分、酸成分および触媒(ジブチルチンオキサイド等)を仕込み、窒素雰囲気下で加熱し通常150〜170℃で4〜6時間、酸価を確認しながら反応させ、酸価(単位:mgKOH/g)が20以下となった後、180℃以下まで冷却して取り出すことでポリエステル樹脂(A)を得る。
[熱可塑性樹脂(B)]
一方、もう1つの必須成分である熱可塑性樹脂(B)を構成する合成樹脂の組成としては、その種類は特に限定されない。
例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂(B1)、ビニル樹脂(B2)、ポリエステル樹脂(B3)、ポリアミド樹脂(B4)、ポリカーボネート樹脂(B5)、ポリアセタール樹脂(B6)、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
ポリフェニレンエーテル樹脂(B1)の具体例としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジエチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジプロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−6−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジメトキシ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジクロロメチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジブロモ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジフェニル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジクロロ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジベンジル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、5−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル等が挙げられる。
また、これらの(B1)にスチレンおよび/またはその誘導体のモノマーをグラフトしたもの(変性ポリフェニレンエーテル)も(B1)に含まれる。
ビニル樹脂(B2)としては、ポリオレフィン樹脂(B21)、ポリアクリル樹脂(B22)、ポリスチレン樹脂(B23)等が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂(B21)としては、例えばポリプロピレン、ポリエチレン(以下それぞれPP、PEと略記)、プロピレン−エチレン共重合体[共重合比(重量比)=0.1/99.9〜99.9/0.1]、プロピレンおよび/またはエチレンと他のα−オレフィン(C4〜12)の1種以上との共重合体(ランダムおよび/またはブロック付加)[共重合比(重量比)=99/1〜5/95]、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)[共重合比(重量比)=95/5〜60/40]、エチレン/エチルアクリレート共重合体(EEA)[共重合比(重量比)=95/5〜60/40]が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、PP、PE、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレンおよび/またはエチレンとC4〜12のα−オレフィンの1種以上との共重合体[共重合比(重量比)=90/10〜10/90、ランダムおよび/またはブロック付加]である。
ポリアクリル樹脂(B22)としては、例えば前記アクリルモノマー[アルキル(C1〜20)(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル等]の1種以上の(共)重合体[ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル等]およびこれらのモノマーの1種以上と共重合可能な前記ビニルモノマーの1種以上との共重合体[アクリルモノマー/ビニルモノマー共重合比(重量比)は樹脂物性の観点から好ましくは5/95〜95/5、さらに好ましくは50/50〜90/10][但し、(B21)に含まれるものは除く]が含まれる。
ポリスチレン樹脂(B23)としては、ビニル基含有芳香族炭化水素単独またはビニル基含有芳香族炭化水素と、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリロニトリルおよびブタジエンからなる群から選ばれる少なくとも1種とを構成単位とする共重合体が挙げられる。
ビニル基含有芳香族炭化水素としては、C8〜30の、スチレンおよびその誘導体 、
例えばo−、m−およびp−アルキル(C1〜10)スチレン(ビニルトルエン等)、α−アルキル(C1〜10)スチレン(α−メチルスチレン等)およびハロゲン化スチレン(クロロスチレン等)が挙げられる。
(B23)の具体例としては、ポリスチレン、ポリビニルトルエン、スチレン/アクリロニトリル共重合体(AS樹脂)[共重合比(重量比)=70/30〜80/20]、スチレン/メタクリル酸メチル共重合体(MS樹脂)[共重合比(重量比)=60/40〜90/10]、スチレン/ブタジエン共重合体[共重合比(重量比)=60/40〜95/5]、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS樹脂)[共重合比(重量比)=(20〜30)/(5〜40)/(40〜70)]、メタクリル酸メチル/ブタジエン/スチレン共重合体(MBS樹脂)[共重合比(重量比)=(20〜30)/(5〜40)/(40〜70)]等が挙げられる。
ポリエステル樹脂(B3)としては、芳香環含有ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート等)および脂肪族ポリエステル(ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート、ポリ−ε−カプロラクトン等)が挙げられる。
ポリアミド樹脂(B4)としては、ラクタム開環重合体(B41)、ジアミンとジカルボン酸の脱水重縮合体(B42)、アミノカルボン酸の自己重縮合体(B43)およびこれらの重(縮)合体を構成するモノマー単位が2種類以上である共重合ナイロン等が挙げられる。
(B41)におけるラクタム(b411)としては、C6〜12、例えばカプロラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタム、ウンデカノラクタムが挙げられ、(B41)としては、ナイロン4、ナイロン5、ナイロン6、ナイロン8、ナイロン12等が挙げられる。
(B42)におけるジアミン(b421)としては、C6〜12、例えばヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン等が挙げられる。
また、ジカルボン酸(b422)のうち、脂肪族ジカルボン酸として(C4〜20)、例えばコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸が挙げられる。
芳香(脂肪)族ジカルボン酸としては、C8〜20、例えばオルト−、イソ−およびテレフタル酸、ナフタレン−2,6−および−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4’ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸および3−スルホイソフタル酸のアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウムなど)塩が挙げられる。
また脂環式ジカルボン酸としては、C7〜14、例えばシクロプロパンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキセンジカルボン酸、ジシクロヘキシル−4,4−ジカルボン酸が挙げられる。
アミド形成性誘導体のうち酸無水物としては、上記ジカルボン酸の無水物、例えば無水
マレイン酸、無水イタコン酸、無水フタル酸が挙げられ、低級(C1〜4)アルキルエステルとしては上記ジカルボン酸の低級アルキルエステル、例えばアジピン酸ジメチル、オルト−、イソ−およびテレフタル酸ジメチルが挙げられる。
(B42)としては、ヘキサンメチレンジアミンとアジピン酸の縮重合によるナイロン66、ヘキサメチレンジアミンとセバシン酸の重縮合によるナイロン610等が挙げられる。
(B43)におけるアミノカルボン酸(b431)としては、C2〜12、例えばグリ
シン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペルゴン酸、ω−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸が挙げられ、(B43)としては、アミノエナント酸の重縮合によるナイロン7、ω−アミノウンデカン酸の重縮合によるナイロン11、12−アミノドデカン酸の重縮合によるナイロン12等が挙げられる。
(B4)の製造に際しては、分子量調整剤を使用してもよく、分子量調整剤としては、(b421)、(b422)で例示したジカルボン酸および/またはジアミンが挙げられる。分子量調整剤としてのジカルボン酸のうち、好ましいのは脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸および3−スルホイソフタル酸アルカリ金属塩であり、さらに好ましいのはアジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸および3−スルホイソフタル酸ナトリウムである。また、分子量調整剤としてのジアミンのうち、好ましいのはヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミンである。
ポリカーボネート樹脂(B5)としては、ビスフェノール(C12〜20、例えばビスフェノールA、−Fおよび−S、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−2,2−ブタン)系およびジヒドロキシビフェニル系ポリカーボネート(例えば上記ビスフェノールとホスゲンまたは炭酸ジエステルとの縮合物)、およびアロイ樹脂(ポリカーボネート/ABSのアロイ樹脂等)等が挙げられる。
ポリアセタール樹脂(B6)としては、ホルムアルデヒドまたはトリオキサンのホモポリマー(ポリオキシメチレンホモポリマー等)、およびホルムアルデヒドまたはトリオキサンと環状エーテル[前記AO(EO、PO、ジオキソラン等)等]との共重合体[ポリオキシメチレン/ポリオキシエチレン(重量比=90/10〜99/1)のブロック共重合体等]等が挙げられる。
これらの(B)のうち、バインダー(C)がガラスチョップドストランド間を融着するという観点から好ましいのはビニル樹脂(B2)、さらに好ましいのはポリオレフィン樹脂(B21)とポリスチレン樹脂(B23)である。
熱可塑性樹脂(B)の環球法による軟化点は、ガラスチョップドストランドマットの粘着性の発現防止と後加工の作業性の観点、およびバインダー(C)によるガラスチョップドストランド間の融着結合性、マット強度の観点から好ましくは80〜150℃、さらに好ましくは90〜140℃である。
(B)のMnは、ガラスチョップドストランドマットの強度および柔軟性の観点から好ましくは400〜4,500、さらに好ましくは800〜4,000、Mwは同様の観点から好ましくは5,000〜50,000、さらに好ましくは10,000〜45,000である。
バインダー(C)中のポリエステル樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)の重量比は、粉砕効率およびガラスチョップドストランドへの付着、該ガラスチョップドストランド間の融着結合の観点から好ましくは50/50〜99.9/0.1、さらに好ましくは70/30〜99.9/0.1、とくに好ましくは80/20〜99.5/0.5である。
[添加剤(D)]
また本発明のバインダー(C)は、必要により、ブロッキング防止剤、滑剤、親水性付与剤等の添加剤(D)を別途併用してもよい。これらの添加剤(D)は、溶融した後、粉砕前に添加してもよいし、粉砕後に添加してもよい。
(D)の合計の使用量は、(A)と(B)の合計重量に基づいて通常8%以下、好ましくは0.01〜5%、さらに好ましくは0.1〜3%である。
ブロッキング防止剤(D1)としては、高級脂肪酸もしくはその塩、珪素もしくは金属の酸化物、珪素もしくは金属の炭化物、炭酸カルシウム、タルク、有機樹脂、およびこれらの混合物からなる微粒子等が挙げられる。
高級脂肪酸としては、C8〜24、例えばラウリン酸、ステアリン酸;
高級脂肪酸の塩としては、上記高級脂肪酸のアルカリ金属(Na、K、Li等)、アルカリ土類金属(Ca、Ba、Mg等)、Zn、Cu、Ni、CoおよびAl等の塩;
珪素もしくは金属の酸化物としては、二酸化珪素、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等、該炭化物としては、炭化珪素および炭化アルミニウム等;
有機樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリ四弗化エチレン樹脂、セルロースパウダー等が挙げられる。
これらのうち、粉体流動性の観点から好ましいのは高級脂肪酸の金属塩、および珪素もしくは金属の酸化物である。
(D1)の使用量は、(A)と(B)の合計重量に基づいて通常5%以下、バインダーのブロッキング防止およびガラス繊維の結合性の観点から好ましくは0.01〜2.0、さらに好ましくは0.1〜1.0%である。
滑剤(D2)としては、ワックス、低分子量ポリエチレン、高級アルコール、高級脂肪酸(金属塩)、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド等が挙げられる。
ワックスとしては、カルナウバワックス等;低分子量ポリエチレンとしては、Mn1,000〜10,000のポリエチレン等;高級アルコールとしては、C10〜24、例えばステアリン酸;高級脂肪酸エステルとしては、C10〜36、例えばステアリン酸ブチル、高級脂肪酸(C10〜24)の多価(2〜4)アルコールAO(C2〜3)付加物エステル(EGのEO5モル付加物のモノステアレート等);高級脂肪酸アミドとしては、C10〜40、例えばステアリン酸アミドが挙げられる。
これらのうち、ガラス繊維の結合性の観点から好ましいのは高級脂肪酸(C10〜24)の多価(2〜4)アルコールAO(C2〜3)付加物エステルおよび高級脂肪酸アミドである。
(D2)の使用量は、(A)と(B)の合計重量に基づいて通常5%以下、粉体流動性およびガラス繊維の結合性の観点から好ましくは0.01〜2.0%、さらに好ましくは0.1〜1.0%である。
親水性付与剤(D3)としては、ポリビニルアルコール(Mn1,000〜100,00)、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ソーダ、ポリエチレングリコール(以下PEGと略記)(Mn200〜20,000)、PEG(Mn100〜2,000)含有オルガノポリシロキサン(Mn200〜50,000)、デンプン、ポリアクリル酸ソーダ(Mn500〜20,000)、第4級アンモニウム塩基含有の(メタ)アクリロイル基含有ポリマー等が挙げられる。
これらのうち、ガラス繊維の結合性の観点から好ましいのはPEGおよびPEG鎖含有オルガノポリシロキサンである。
(D3)の使用量は、(A)と(B)の合計重量に基づいて通常5%以下、後述のガラスチョップドストランド積層上に噴霧される水との親和性およびガラス繊維の結合性の観点から好ましくは0.01〜2.0%、さらに好ましくは0.1〜1.0%である。
本発明のバインダー(C)は、通常以下の手順で製造することができる。
(1)溶融混合
前記ポリエステル樹脂(A)、熱可塑性樹脂(B)を130〜200(好ましくは140〜180)℃で溶融、混合し、得られる溶融混合物(M)を15〜40(好ましくは20〜30)℃に冷却する。
(2)機械粉砕
冷却された該混合物(M)を機械粉砕して粉末状にする。前記添加剤(D)は、機械粉砕の前および/または後の任意の段階で添加される。
(3)粉末粒子のふるい分け
JIS標準ふるい(目開き355μm)を用いて粉末粒子をふるい分けし、該ふるいを通過した粉末粒子をバインダー(C)とする。
溶融混合装置としては、プラストミル[型番「ラボプラストミルR型」、(株)東洋精機製作所製、以下同じ。]、卓上型ニーダー[型番「PBV−0.1型」、(株)入江商会製]、小型ニーダー[型番「LDS−50」、(株)タナカテック製]等が挙げられる。
また粉砕機としては、サンプルミル[型番「SK−M10」、協立理工(株)製]、ウイングミル[三庄インダストリー(株)製]、ニューパワーミル[型番「PM−2005」、大阪ケミカル(株)製]等が挙げられる。
[ガラスチョップドストランドマット]
本発明のガラスチョップドストランドマットは、ガラスチョップドストランド積層体とバインダー(C)から構成され、例えば以下の工程で製造することができる。
(1)離型処理した平板金型内にガラスチョップドストランドを方向性無秩序に均一厚み
になるよう散布してガラスチョップドストランド積層体を得る。
(2)散布したガラスチョップドストランドとほぼ同量の水道水をガラスチョップドスト
ランドの表面が十分湿るように霧吹きにて噴霧する。
(3)所定量のバインダー(C)を均一付着させる。
(4)上記(1)〜(3)の操作を1〜3回またはそれ以上繰り返して積層体を得る。
(5)150〜170℃に加熱したプレス機によりプレスしてバインダーにより結合され
たガラスチョップドストランドマットを得る。
ガラスチョップドストランド積層体の重量に基づくバインダーの結合量は、マットの機械強度およびハンドリング性(柔軟性、後述するガラス繊維強化プラスチック成形品作成時の成形型へのフィット性等、以下同じ。)の観点から好ましくは1〜30%、さらに好ましくは3〜25%である。
上記(5)で得られるガラスチョップドストランドマットの重量(g/m2)は、マットの機械強度およびハンドリング性の観点から好ましくは50〜600、さらに好ましくは100〜500である。
該ガラスチョップドストランドマットの引張強さの最大値と最小値の差は、マットのハンドリング性の観点から好ましくは40N未満、さらに好ましくは35N以下、とくに好ましくは30N以下である。
ここにおいて、引張強さは後述のJIS R3420に準拠して測定され、上記引張強さの最大値と最小値の差は、10枚の試験片について得られた値の最大値と最小値の差で評価される。
また、本発明のガラス繊維強化プラスチック成形品は、その成形法については特に限定されることはなく、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法、プリフォーム法、マッチドドダイ法、SMC法等が挙げられる。これらのうち例えばハンドレイアップ法は通常以下の手順で行われる。
(1)成形型表面に離型剤を塗布する。
(2)ローラーなどを用いて均一な厚みになるよう室温(15〜25℃)でマトリックス
樹脂(不飽和ポリエステル樹脂等)を塗布する。
(3)約40℃に温度調整した温風炉内で該樹脂をゲル化させる。
(4)ガラスチョップドストランドマットを成形型表面にフィットさせ、マトリックス樹
脂をスチレンモノマー等で薄めた溶液をローラー等によりガラスチョップドストラ
ンドマット上に積層し、ローラーにより空気抜きを行う。
(5)積層体を温風炉内で硬化させる。
(6)型から取り出し成形品を得る。
ハンドレイアップ法を含む前記成形法で用いられるマトリックス樹脂としては、熱硬化性樹脂(不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、変性アクリル樹脂、フラン樹脂等)、および熱可塑性樹脂(ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂等)が挙げられる。
これらのうち、例えば上記ハンドレイアップ法の場合は、熱硬化性樹脂が用いられ、成形時の作業性の観点から好ましいのは、不飽和ポリエステル樹脂およびビニルエステル樹脂である。
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されない。以下において部および%はそれぞれ重量部および重量%を示す。
製造例1<ポリエステル樹脂(A−1)の製造>
冷却管、撹拌棒、温度計および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAのEO2.2モル付加物3,365部、フマル酸1,123部、ジブチル錫オキサイド6部を仕込み、窒素雰囲気中180℃で4時間反応させた。その後、200℃まで昇温し、3〜4kPaの減圧下で5.5時間反応させた後、さらに210℃まで昇温し反応生成物の酸価が16.0になったところで180℃まで冷却して取り出し、ポリエステル樹脂(A−1)を得た。(A−1)のSP値(α)は10.9であり、Mw30,000、Mn2,800、Tg53℃、軟化点116℃であった。
製造例2<溶融混合物(M−1)の製造>
(A−1)40部とポリスチレン樹脂(B−1)[「ハイマーST−120」、商品名、三洋化成工業(株)製、SP値(β)は10.6、Tgは61℃、軟化点は120℃、以下同じ。]10部をプラストミル[型番「ラボプラストミルR型」、(株)東洋精機製作所製、以下同じ。]にて、130℃で10分間溶融混練し、溶融混合物(M−1)を得た。
製造例3<溶融混合物(M−2)の製造>
(A−1)40部とポリエチレン樹脂(B−2)[「J−REX LD J40」、商品名、日本ポリオレフィン(株)製、SP値(β)は8.1、Tgは−120℃、軟化点は107℃]10部をプラストミルにて、150℃で10分間溶融混練し、溶融混合物(M−2)を得た。
製造例4<溶融混合物(M−3)の製造>
(A−1)45部と(B−1)5部をプラストミルにて、130℃で10分間溶融混練し、溶融混合物(M−3)を得た。
製造例5<溶融混合物(M−4)の製造>
(A−1)30部と(B−2)20部をプラストミルにて、150℃で10分間溶融混練し、溶融混合物(M−4)を得た。
比較製造例1<溶融混合物(比M−1)の製造>
(A−1)40部とエチレン/酢酸ビニル共重合体(B−3)[「J−REX EVA BM05−80」、商品名、日本ポリオレフィン(株)製、SP値(β)は10.8、Tgは−80℃、軟化点は103℃]10部をプラストミルにて、150℃で10分間溶融混練し、溶融混合物(比M−1)を得た。
実施例1
溶融混合物(M−1)をサンプルミル[型番「SK−M10」、協立理工(株)製]を用いて12,500rpmで3分間機械粉砕し、得られた樹脂粉末を目開き355μmのふるいでふるい分け、該ふるいを通過した粉末、バインダー(C−1)を得た。この時の収率は82%であった。
実施例2
溶融混合物(M−1)を溶融混合物(M−2)に代えたこと以外は実施例1と同様にしてバインダー(C−2)を得た。この時の収率は75%であった。
実施例3
溶融混合物(M−1)を溶融混合物(M−3)に代えたこと以外は実施例1と同様にしてバインダー(C−3)を得た。この時の収率は100%であった。
実施例4
溶融混合物(M−1)を溶融混合物(M−4)に代えたこと以外は実施例1と同様にしてバインダー(C−4)を得た。この時の収率は74%であった。
比較例1
溶融混合物(M−1)を溶融混合物(比M−1)に代えたこと以外は実施例1と同様にしてバインダー(C’−1)を得た。このときの収率は58%であった。
比較例2
溶融混合物(M−1)をポリエステル樹脂(A−1)に代えたこと以外は実施例1と同様にしてバインダー(C’−2)を得た。このときの収率は65%であった。
実施例5
ガラスチョップドストランド用のガラスストランド(平均ストランド番手30tex、ガラス繊維の密度2.5g/cm3)をガラスチョッパー[東技研(株)製]を用いて切断し、2インチ長のガラスチョップドストランドとした。
離型処理した25cm×40cm×3cmの平板金型内に該ガラスチョップドストランド22gを方向が無秩序になるように均一分散させて積層し、次にガラスチョップドストランドの積層体の表面が湿る程度まで霧吹きにて水道水を噴霧した。
次にガラスチョップドストランド積層体の重量の3.75%相当量である0.825gのバインダー(C−1)を該積層体上に均一散布した。この操作を1回繰り返し、ガラスチョップドストランドの合計重量44gに対してその3.75%相当量の1.65gのバインダーを均一散布した2層構造の積層体を形成した。
該積層体を200℃の循風乾燥機内に金型ごと3分間入れた後、170℃に加熱したロールプレス機で1分間プレスすることで、厚さ1.2mm、強熱減量(後述)3.60重量%のガラスチョップドストランドマット(GM−1)を得た。
実施例6
バインダー(C−1)を(C−2)に代えたこと以外は、実施例5と同様にして、厚さ1.2mm、強熱減量3.50重量%のガラスチョップドストランドマット(GM−2)を得た。
実施例7
バインダー(C−1)を(C−3)に代えたこと以外は、実施例5と同様にして、厚さ1.2mm、強熱減量3.50重量%のガラスチョップドストランドマット(GM−3)を得た。
実施例8
バインダー(C−1)を(C−4)に代えたこと以外は、実施例5と同様にして、厚さ1.2mm、強熱減量3.45重量%のガラスチョップドストランドマット(GM−4)を得た。
比較例3
バインダー(C−1)を(C’−1)に代えたこと以外は、実施例5と同様にして、厚さ1.2mm、強熱減量3.25重量%のガラスチョップドストランドマット(GM’−1)を得た。
比較例4
バインダー(C−1)を(C’−2)に代えたこと以外は、実施例5と同様にして、厚さ1.2mm、強熱減量3.35重量%のガラスチョップドストランドマット(GM’−2)を得た。
上記得られたバインダーおよびガラスチョップドストランドマットの評価は下記の方法に従った。結果は表1、2に示す。
<評価項目>
(1)軟化点(℃)
JIS K2207「石油アスファルト」の「6.4軟化点試験方法(環球法)」に準拠して、自動軟化点試験器[機器名「ASP−5」、田中科学機器製作(株)製]により測定した。
(2)ガラス転移温度(Tg)(℃)
JIS K7121「プラスチックの転移温度測定法」に準拠して、[機器名「RDC−220」、セイコー電子工業(株)製]により測定した。
(3)バインダー粉末の体積平均粒子径(DV)(μm)、該粉末の全粒子中の300μm以上、および75μm以下の体積基準粒子径を有する各粒子の割合(重量%)
「マイクロトラック9320HRA粒度分析計」[機器名、日機装(株)製]を用いたレーザー回折散乱法により測定した。
(4)体積基準の粒子径分布の変動係数(CV)(%)
変動係数(CV)は、以下の計算式より算出される値であり、標準偏差、および体積平均粒子径(DV)は「マイクロトラック9320HRA粒度分析計」を用いたレーザー回折散乱法により測定した。

変動係数(CV)=[標準偏差/体積平均粒子径(DV)]×100
(5)機械粉砕収率(%)
機械粉砕したバインダーを目開き355μmのふるいでふるった時の収率であり下記式で求める。

収率(%)=[355μmのふるいを通過したバインダー重量(g)/
ふるいにかけたバインダー総重量(g)]×100
(6)マットの強熱減量(重量%)
JIS R3420「ガラス繊維一般試験方法」の「7.3.2強熱減量」に準拠して測定される値で、マット重量に基づく、ガラス繊維を除く付着バインダー量の割合(重量%)を表す。具体的な測定手順は以下のとおりである。
[1]試験片約5gを磁性るつぼに入れ、105℃で30分間乾燥させた後、デシケータ内で室温まで放冷し、0.1mg単位まで重量(m1)を測定する。該乾燥した試験片入り磁性るつぼを625℃に温度調整した電気炉内に入れ、扉を開いたまま5分間燃焼させた後、扉を閉め、さらに10分間燃焼させた。その後試験片入り磁性るつぼを取り出しデシケータ内で室温まで放冷し、0.1mg単位まで重量(m2)を測定する。
[2]試験片を入れない空の上記磁性るつぼについて、105℃で30分間乾燥させた後、デシケータ内で室温まで放冷し、0.1mg単位まで重量(m0)を測定する。
[3]下記式から強熱減量を算出する。

強熱減量(重量%)=100×[(m1)−(m2)]/[(m1)−(m0)]
(7)マットの引張強さ(N)
作成したガラスチョップドストランドマットから、幅50mm×長さ150mmの試験片を10枚ずつ切り出し、これらをJIS R3420「ガラス繊維一般試験方法」の「7.4引張強さ」に準拠して測定し、試験片10枚の平均値をガラスチョップドストランドマットの引張強さとした。なお、バインダーの付着量は、前記(6)の強熱減量により求めた。引張強さの測定は具体的には次の手順で行った。
(i)試験片を25℃、湿度65%(JIS K7100で規定される標準雰囲気)の条件で1時間、静置する。
(ii)試験片の長さ方向の両端部を上下の各クランプで掴み、クランプ間の距離を100mmに調整する。
(ii)「オートグラフAGS−500D」[機器名、(株)島津製作所製]を用い、引張速度100mm/分で引張試験を行い、試験片が破断するまでに要した力を引張強さとする。
(8)ガラスチョップドストランドマット曲げ弾性率(柔軟性評価)(MPa)
作成したガラスチョップドストランドマットから、幅20mm×長さ100mmの試験片を10枚ずつ切り出し、これらをASTM D256に準拠して測定し、試験片10枚の平均値をガラスチョップドストランドマットの曲げ弾性率とした。
<評価基準>
[1]引張強さの平均値
試験片10枚の引張強さの平均値を求め、下記の基準で評価した。
○ 130N超
△ 70N以上130N未満
× 70N未満
[2]引張強さの最大値と最小値の差
試験片10枚の引張強さの最大値と最小値の差を求め、下記の基準で評価した。
○ 40N未満
△ 40N以上80N未満
× 80N以上
[3]強熱減量(重量%)当たりの引張強さ
試験片10枚の引張強さの平均値を強熱減量(重量%)で除し下記の基準で評価した。
○ 50N超
△ 30N以上50N未満
× 30N未満
[4]曲げ弾性率の平均値(柔軟性の評価)
○ 1.5×10-3MPa未満
△ 1.5×10-3MPa以上2.0×10-3MPa未満
× 2.0×10-3MPa以上
Figure 2009263663
Figure 2009263663
表1から明らかなように、本発明のバインダー(実施例1、2)は、比較のバインダー(比較例1、2)に比べ、機械粉砕時の収率が高く、粒度分布が狭いことがわかる。
さらに、表2から明らかなように得られたガラスチョップドストランドマットは引張強さに優れ、かつそのバラツキも小さいことがわかる。また、マット強度に劣る比較のマットではバインダー供給量を増やす必要があるのに対して、本発明のマットでは強熱減量当たりの引張強さがより優れることから、本発明のバインダーは従来より少ない使用量でマットに必要な強度を均一に付与でき、しかも柔軟性に優れるマットが得られることもわかる。
本発明のガラスチョップドストランドマット用バインダーは、強度が均一で柔軟性があり、後の加工作業性に優れたガラスチョップドストランドマットを与える。得られるマットはガラス繊維強化プラスチック(FRP)成形品用の強化材等として用いることができ、該成形品は、自動車用部材(成形天井材等)、小型船舶(カヌー、ボート、ヨット、モーターボート等)の船体、住宅用部材(バスタブ、浄化槽等)等幅広い分野に適用できることから、極めて有用である。

Claims (9)

  1. 下記の関係式(1)を満足する溶解度パラメーター(以下SP値と記載)(α)を有するポリエステル樹脂(A)とSP値(β)を有する熱可塑性樹脂(B)の溶融混合物の粉末を含有してなるガラスチョップドストランドマット用バインダー(C)。

    0.2 ≦ |(α)−(β)| ≦ 3.0 (1)
  2. (C)の体積平均粒子径DVが100〜250μm、かつ300μm以上の体積基準粒子径を有する粒子の割合が20重量%以下である請求項1記載のバインダー。
  3. (A)/(B)の重量比が50/50〜99.9/0.1である請求項1または2記載のバインダー。
  4. (C)の75μm以下の体積基準粒子径を有する粒子の割合が20重量%以下である請求項1〜3のいずれか記載のバインダー。
  5. 請求項1〜4のいずれか記載のバインダーでガラスチョップドストランド積層体を結合させてなるガラスチョップドストランドマット。
  6. マットの引張強さの最大値と最小値の差が、40N未満である請求項5記載のマット。
  7. 請求項5または6記載のマットを強化材として成形してなるガラス繊維強化プラスチック成形品。
  8. ガラス繊維強化プラスチック成形品が、自動車成形天井材、小型船舶船体、バスタブまたは浄化槽用である請求項7記載の成形品。
  9. ガラスチョップドストランド散布、水散布およびバインダー散布からなる工程を経て形成されるガラスチョップドストランド積層体を加熱プレス成形してガラスチョップドストランドマットを製造する方法において、請求項1〜4のいずれか記載のバインダーを用いることを特徴とするガラスチョップドストランドマットの製造方法。
JP2009087945A 2008-03-31 2009-03-31 ガラスチョップドストランドマット用バインダー Expired - Fee Related JP5275112B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009087945A JP5275112B2 (ja) 2008-03-31 2009-03-31 ガラスチョップドストランドマット用バインダー

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008093230 2008-03-31
JP2008093230 2008-03-31
JP2009087945A JP5275112B2 (ja) 2008-03-31 2009-03-31 ガラスチョップドストランドマット用バインダー

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009263663A true JP2009263663A (ja) 2009-11-12
JP5275112B2 JP5275112B2 (ja) 2013-08-28

Family

ID=41389899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009087945A Expired - Fee Related JP5275112B2 (ja) 2008-03-31 2009-03-31 ガラスチョップドストランドマット用バインダー

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5275112B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009242596A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Nippon A&L Inc 熱可塑性樹脂組成物およびフィルム又はシート
WO2012121296A1 (ja) * 2011-03-08 2012-09-13 株式会社クレハ 生分解性脂肪族ポリエステル樹脂粒状体組成物及びその製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS582324A (ja) * 1981-06-30 1983-01-07 Hitachi Chem Co Ltd ガラス繊維マツト用結合剤
JP2003048255A (ja) * 2001-08-07 2003-02-18 Dainippon Ink & Chem Inc ガラスチョップドストランドマットおよびガラス繊維強化プラスチック成形品
JP2008038297A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラスチョップドストランドマット、その製造方法及びそれを用いた自動車成形天井材

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS582324A (ja) * 1981-06-30 1983-01-07 Hitachi Chem Co Ltd ガラス繊維マツト用結合剤
JP2003048255A (ja) * 2001-08-07 2003-02-18 Dainippon Ink & Chem Inc ガラスチョップドストランドマットおよびガラス繊維強化プラスチック成形品
JP2008038297A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラスチョップドストランドマット、その製造方法及びそれを用いた自動車成形天井材

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009242596A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Nippon A&L Inc 熱可塑性樹脂組成物およびフィルム又はシート
WO2012121296A1 (ja) * 2011-03-08 2012-09-13 株式会社クレハ 生分解性脂肪族ポリエステル樹脂粒状体組成物及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5275112B2 (ja) 2013-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101203029B1 (ko) 유리 촙드 스트랜드 매트용 바인더
EP0627468B1 (en) Thermoplastic resin composition and molded product thereof
JP2009074043A (ja) 長繊維強化樹脂ペレット
CN101679730A (zh) 显示低温韧性的聚酯掺混物
JP5275112B2 (ja) ガラスチョップドストランドマット用バインダー
TW202210587A (zh) 樹脂組合物及電磁波吸收體
TW201540774A (zh) 樹脂組成物
US20100076133A1 (en) Polyester resin composition and molded product
JP2002105343A (ja) 熱可塑性樹脂組成物、その製造方法および自動車用成形品
JP5044592B2 (ja) ガラスチョップドストランドマット用バインダー
CN113773508B (zh) 一种聚酯/尼龙复合材料、其制备方法及用途
JP2014047445A (ja) 無機繊維不織布用バインダー
JP3017231B2 (ja) 樹脂組成物
JP3708455B2 (ja) 難燃性樹脂組成物
JP5342204B2 (ja) ガラスチョップドストランドマット用バインダー
JP5198507B2 (ja) ガラスチョップドストランドマット用バインダー
JP2001200038A (ja) ポリエステル樹脂、ポリエステル系樹脂組成物および押出成形品
JP5591265B2 (ja) 無機繊維不織布用バインダー
JP2000248179A (ja) 連続相構造を有するポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法、該樹脂からなる成形物、マット状物及び繊維状物の製造方法
JP2011132499A (ja) ガラスチョップドストランドマット用バインダー
JP5411306B2 (ja) 無機繊維不織布用バインダー
JP2001026710A (ja) 熱可塑性樹脂組成物およびその製造方法
WO2022181697A1 (ja) 樹脂組成物、成形体、および、電磁波吸収体
JPH0812768A (ja) 熱可塑性樹脂組成物成形体
JP2011226045A (ja) 無機繊維不織布用バインダー

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130405

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130507

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130515

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5275112

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees