WO2017171102A1 - ガラス繊維強化樹脂組成物及び成形品 - Google Patents

ガラス繊維強化樹脂組成物及び成形品 Download PDF

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WO2017171102A1
WO2017171102A1 PCT/JP2017/024043 JP2017024043W WO2017171102A1 WO 2017171102 A1 WO2017171102 A1 WO 2017171102A1 JP 2017024043 W JP2017024043 W JP 2017024043W WO 2017171102 A1 WO2017171102 A1 WO 2017171102A1
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WO
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glass fiber
mass
range
resin composition
reinforced resin
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/024043
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English (en)
French (fr)
Inventor
恒史 相澤
忠史 栗田
宏幸 矢部
あかね 土金
雄哉 小野寺
Original Assignee
日東紡績株式会社
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Filing date
Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • 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
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • 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
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds

Definitions

  • the present invention relates to a glass fiber reinforced resin composition and a molded article comprising the glass fiber reinforced resin composition.
  • the glass fiber includes E glass composition (SiO 2 in the range of 52.0 to 56.0% by mass and Al 2 O 3 in the range of 12.0 to 16.0% by mass with respect to the total amount of glass fiber, Glass fiber (E glass fiber) having the composition of MgO and CaO in the range of 20.0 to 25.0% by mass and the composition of 5.0 to 10.0% by mass and B 2 O 3 is the most. It is used for general purposes.
  • S glass composition (SiO 2 in the range of 64.0 to 66.0% by mass with respect to the total amount of the glass fiber, 24.0 to There is known a glass fiber (S glass fiber) comprising Al 2 O 3 in the range of 26.0% by mass and a composition containing MgO in the range of 9.0 to 11.0% by mass.
  • the S glass composition has a 1000 poise temperature (temperature at which the viscosity of the melt of the glass composition becomes 1000 poise (100 Pa ⁇ s)) and a liquidus temperature (temperature of the melt of the glass composition). The temperature at which crystal precipitation occurs first) is high, and the working temperature range expressed by the difference between these two temperatures (the temperature range suitable for the production of glass fibers) is narrow, and the production of S glass compositions is not always easy. The problem of not being known.
  • Molded products made of glass fiber reinforced resin compositions are increasingly used in the housings of electronic devices such as smartphones and laptop computers. Since smartphones and notebook computers are often carried and thus exposed to impacts such as dropping, molded products made of glass fiber reinforced resin compositions have a tensile strength, bending strength and bending strength. In addition to the elastic modulus, high impact strength is required.
  • the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition containing the glass fiber described in Patent Document 1 is equivalent to or less than the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition containing the E glass fiber in terms of impact strength. There is an inconvenience.
  • the present invention eliminates such disadvantages and provides a glass fiber reinforced resin composition capable of realizing a molded article having high tensile strength, high bending strength, high flexural modulus, and high impact strength, and the glass fiber reinforced resin. It aims at providing the molded article which consists of a composition.
  • the glass fiber reinforced resin composition of the present invention comprises a glass fiber in the range of 10 to 90% by mass and a resin in the range of 90 to 10% by mass with respect to the total amount of the glass fiber reinforced resin composition.
  • a glass fiber reinforced resin composition comprising: a glass fiber comprising SiO 2 in the range of 57.0 to 60.0% by mass and 17.5 to 20.0% by mass of the total amount of glass fiber.
  • Al 2 O 3 in the range, MgO in the range of 8.5 to 12.0% by mass, CaO in the range of 10.0 to 13.0% by mass, and 0.5 to 1.5% by mass.
  • B 2 O 3 and a composition in which the total amount of SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO and CaO is 98.0% by mass or more is provided.
  • the glass fiber reinforced resin composition of the present invention realizes a molded product having high tensile strength, high bending strength, high bending elastic modulus, and high impact strength by containing glass fiber having the above composition. be able to.
  • the glass fiber reinforced resin composition of the present invention In a molded article made of the composition, sufficient tensile strength, sufficient bending strength, sufficient bending elastic modulus and sufficient impact strength cannot be obtained.
  • the glass fiber reinforced resin composition of the present invention has a glass fiber content of more than 90% by mass or a resin content of less than 10% by mass with respect to the total amount of the glass fiber reinforced resin composition, It becomes difficult to produce a molded article made of the glass fiber reinforced resin composition.
  • the glass fiber reinforced resin composition of the present invention is in the range of 20 to 70% by mass from the viewpoint of achieving both the strength of the molded product and the ease of production of the molded product. It is preferable to contain a glass fiber in the range of 80 to 30% by mass, more preferably a glass fiber in the range of 25 to 60% by mass and a resin in the range of 75 to 40% by mass. Preferably, it contains glass fiber in the range of 30 to 50% by mass and resin in the range of 70 to 50% by mass.
  • the tensile strength of the molded product made of the glass fiber reinforced resin composition cannot be sufficiently improved.
  • the glass fibers 1000 poise temperature and the liquidus temperature when the content exceeds 60.0 mass% of SiO 2 to the total amount of the glass fiber is increased, the production of glass fibers is difficult.
  • the content of SiO 2 with respect to the total amount of glass fiber is preferably in the range of 58.2 to 59.8% by mass, and more preferably in the range of 58.4 to 59.7% by mass. , 58.6 to 59.6% by mass is more preferable, 58.8 to 59.5% by mass is particularly preferable, and 58.9 to 59.4% by mass is preferable. Most preferred.
  • the content of SiO 2 when the content of SiO 2 is in such a range, the high tensile strength, bending strength and bending elastic modulus of the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition, and the ease of producing the glass fiber, Can be made compatible.
  • the glass fiber contained in the glass fiber reinforced resin composition of the present invention when the content of Al 2 O 3 with respect to the total amount of glass fiber is less than 17.5% by mass, a molded article made of the glass fiber reinforced resin composition The tensile strength, bending strength and flexural modulus of the steel cannot be sufficiently improved.
  • the content of Al 2 O 3 with respect to the total amount of the glass fiber exceeds 20.0% by mass, the liquidus temperature becomes high and the working temperature range becomes narrow, making it difficult to produce the glass fiber.
  • the impact strength of the molded article which consists of a glass fiber reinforced resin composition cannot fully be improved.
  • the content of Al 2 O 3 with respect to the total amount of glass fiber is preferably in the range of 18.0 to 19.5% by mass, more preferably in the range of 18.2 to 19.3% by mass. More preferably, it is in the range of 18.3 to 19.1% by mass, and further preferably in the range of 18.4 to 18.9% by mass.
  • the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition has high tensile strength, high bending strength, high bending elastic modulus, and high impact strength. And the ease of manufacturing the glass fiber can be achieved.
  • the tensile strength of the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition is less than 8.5% by mass with respect to the total amount of glass fiber.
  • the bending strength and the flexural modulus cannot be sufficiently improved.
  • the content of MgO in the glass fiber exceeds 12.0% by mass with respect to the total amount of glass fiber, the liquidus temperature becomes high, so that the working temperature range becomes narrow and it becomes difficult to produce the glass fiber.
  • the content of MgO with respect to the total amount of glass fiber is preferably in the range of 8.8 to 11.5% by mass, more preferably in the range of 9.0 to 11.0% by mass, More preferably, it is in the range of 9.2 to 10.5% by mass, particularly preferably in the range of 9.3 to 10.2% by mass, and in the range of 9.4 to 9.9% by mass. Is most preferred.
  • the content of MgO is in such a range, the high tensile strength, high flexural strength, high flexural modulus, and high impact strength of the molded product made of the glass fiber reinforced resin composition, It is possible to achieve both the ease of production of glass fiber.
  • the glass fiber contained in the glass fiber reinforced resin composition of the present invention when the CaO content with respect to the total amount of glass fiber is less than 10.0% by mass, the liquidus temperature becomes high, so the working temperature range becomes narrow. It becomes difficult to produce glass fibers, and the impact strength of a molded article made of a glass fiber reinforced resin composition cannot be sufficiently improved.
  • the content of CaO with respect to the total amount of the glass fiber exceeds 13.0% by mass, the tensile strength, bending strength and bending elastic modulus of the molded product made of the glass fiber reinforced resin composition are sufficiently improved. I can't let you.
  • the content of CaO with respect to the total amount of glass fiber is preferably in the range of 10.3 to 12.5% by mass, more preferably in the range of 10.5 to 12.3% by mass, It is more preferably in the range of 10.7 to 12.1% by mass, particularly preferably in the range of 10.9 to 11.9% by mass, and in the range of 11.1 to 11.8% by mass. Is most preferred.
  • the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition has high tensile strength, high bending strength, high bending elastic modulus, and high impact strength. It is possible to achieve both the ease of production of glass fiber.
  • the glass fibers contained in the glass fiber-reinforced resin composition of the present invention if the content of B 2 O 3 to the glass fibers the total amount is less than 0.5 mass%, the glass fibers in producing the glass fiber Cutting is likely to occur, and the production efficiency decreases.
  • the content of B 2 O 3 with respect to the total amount of the glass fiber is more than 1.5% by mass, the tensile strength, bending strength and bending elastic modulus of the molded product made of the glass fiber reinforced resin composition are set. It cannot be improved sufficiently.
  • the content of B 2 O 3 with respect to the total amount of glass fiber is preferably in the range of 0.5 to 1.2% by mass, and preferably in the range of 0.5 to 1.0% by mass. More preferred.
  • the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition has high tensile strength, bending strength, bending elastic modulus, and excellent glass fiber. It is possible to achieve both the ease of manufacturing.
  • the total amount of SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO and CaO with respect to the total amount of glass fiber is less than 98.0% by mass,
  • the content of impurity components is relatively increased.
  • the working temperature range becomes narrow and it becomes difficult to produce glass fibers, or the tensile strength, bending strength, flexural modulus, and impact strength of molded articles made of glass fiber reinforced resin compositions are sufficiently improved. I can't.
  • the total amount of SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO and CaO with respect to the total amount of glass fiber is preferably 98.0% by mass or more and less than 99.5% by mass, and 98.5% by mass or more and 99%. More preferably, it is less than 0.0 mass%.
  • the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition has high tensile strength, high bending strength, high bending. It is possible to achieve both the elastic modulus and the high impact strength and the ease of producing the glass fiber.
  • the ratio of CaO content (mass%) to Al 2 O 3 content (mass%) is in the range of 0.50 to 0.72, and the content (mass%) of B 2 O 3 and the content of CaO relative to the content (mass%) of Al 2 O 3 ( Mass ratio) ((B 2 O 3 (mass%) ⁇ CaO (mass%)) / Al 2 O 3 (mass%)) is preferably in the range of 0.22 to 1.00.
  • CaO (mass%) / Al 2 O 3 (mass%) is in the range of 0.55 to 0.67
  • CaO (wt%) / Al 2 O (Mass%) in the range of 0.57 to 0.65
  • (B 2 O 3 (wt%) ⁇ CaO (wt%)) / Al 2 O 3 (wt%) is from 0.27 to 0 More preferably, it is in the range of .65.
  • the high tensile strength, the high bending strength, the high bending elastic modulus, and the high impact strength of the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition can be made compatible with the excellent manufacturability of the glass fiber. Can do.
  • glass fibers contained in the glass fiber-reinforced resin composition of the present invention may contain Na 2 O and K 2 O.
  • Na 2 O and K 2 O are usually added to lower the viscosity of the glass to make it easier to melt, but since the strength and chemical resistance of the glass fiber decrease, Na 2 O and K 2 O with respect to the total amount of glass fiber.
  • the total amount of is preferably in the range of 0.05 to 1.0% by mass.
  • glass fibers contained in the glass fiber-reinforced resin composition of the present invention may contain Fe 2 O 3.
  • Fe 2 O 3 is usually present as an impurity in the glass raw material, it affects the absorption of radiant heat in the molten glass and the coloration of the glass fiber, so the content of Fe 2 O 3 with respect to the total amount of glass fiber is 0.05. It is preferably in the range of -1.0% by mass.
  • the glass fibers contained in the glass fiber-reinforced resin composition of the present invention Na 2 O, if it contains K 2 O and Fe 2 O 3, Na 2 O with respect to glass fibers the total amount, K 2 O and Fe 2 O 3
  • the total amount of is preferably in the range of 0.1 to 2.0 mass%, more preferably in the range of 0.1 to 0.5 mass%.
  • the measurement of the content rate of each component mentioned above can be performed using an ICP emission spectroscopic analyzer for B which is a light element. These elements can be performed using a wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer.
  • a glass fiber reinforced resin composition or a molded article made of a glass fiber reinforced resin composition is heated in a muffle furnace at 300 to 650 ° C. for about 0.5 to 24 hours, for example. Decompose organic matter.
  • the remaining glass fiber is put in a platinum crucible, and is melted while being stirred in an electric furnace at a temperature of 1550 ° C. for 6 hours to obtain a homogeneous molten glass.
  • the glass cullet is pulverized and powdered.
  • the glass powder is alkali-melted and decomposed and then quantitatively analyzed using an ICP emission spectroscopic analyzer.
  • Other elements are quantitatively analyzed using a wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer after glass powder is formed into a disk shape by a press. These quantitative analysis results are converted into oxides to calculate the content and total amount of each component, and the content of each component described above can be obtained from these numerical values.
  • the glass fiber contained in the glass fiber reinforced resin composition has a ratio of the major axis to the minor axis of the sectional shape (major axis / minor axis) in the range of 2.0 to 10.0, and the cross-sectional area is a perfect circle. It is preferable to have a flat cross section having a fiber diameter (hereinafter also referred to as a converted fiber diameter) in the range of 3.0 to 35.0 ⁇ m when converted to.
  • a converted fiber diameter fiber diameter
  • the glass fiber reinforced when E glass fiber is used under the same conditions except for the composition as compared with the case where the glass fiber has a circular cross section.
  • the improvement rate of the tensile strength, bending strength, bending elastic modulus, and impact strength based on the tensile strength, bending strength, bending elastic modulus, and impact strength of the molded product made of the resin composition is extremely high.
  • the ratio of the major axis to the minor axis of the cross-sectional shape is high tensile strength, bending strength, bending elastic modulus, and impact strength of the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition. From the viewpoint of compatibility with the ease of production of the fiber, it is preferably in the range of 2.2 to 6.0, and more preferably in the range of 3.2 to 4.5.
  • the cross-sectional shape of the glass fiber means the cross-sectional shape of the glass filament forming the glass fiber.
  • the converted fiber diameter refers to the high tensile strength, high bending strength, high bending elastic modulus, and high impact strength of the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition, and the glass fiber or glass fiber reinforced resin composition. From the viewpoint of achieving both ease of manufacture when manufacturing the product, the range of 6.0 to 20 ⁇ m is preferable, and the range of 6.5 to 16.0 ⁇ m is more preferable.
  • the fiber diameter of the glass fiber means the fiber diameter of the glass filament forming the glass fiber.
  • the fiber diameter can range from 3.0 to 35.0 ⁇ m.
  • the shape of the flat cross section is excellent in fluidity when producing a molded product from the glass fiber reinforced resin composition, so that it has a bowl shape, an oval shape or an oval shape (semicircles at both ends of the rectangle).
  • a shape having a shape of a shape or a shape similar to that is preferred), and an oval shape is more preferred.
  • the glass fiber contained in the glass fiber reinforced resin composition is preferably coated with a urethane resin, an epoxy resin, or a mixture of these resins.
  • a urethane resin, an epoxy resin, or a mixture of these resins By covering the glass fiber with these, the adhesion between the glass fiber and the resin is increased, and the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition has high tensile strength, high bending strength, high bending elastic modulus, and high impact. Strength is realized.
  • the glass fiber is coated with a urethane resin, an epoxy resin, or a mixture of these resins, the glass fiber is coated with a component other than these resins in addition to these resins. Also good.
  • a urethane resin, an epoxy resin, or a mixture of these resins is a glass fiber at a ratio of 0.1 to 1.0% by mass based on the mass of the glass fiber not coated with the resin. It is preferable to coat. By covering the glass fiber with a urethane resin, an epoxy resin, or a mixture of these resins within this range, the adhesiveness between the glass fiber and the resin can be reliably increased.
  • the molded product of the present invention is composed of the glass fiber reinforced resin composition of the present invention described above. More specifically, the molded article of the present invention is obtained by subjecting the glass fiber reinforced resin composition of the present invention to an injection molding method, an injection compression molding method, a two-color molding method, a hollow molding method, a foam molding method (also a supercritical fluid).
  • Insert molding method in-mold coating molding method, extrusion molding method, sheet molding method, thermoforming method, rotational molding method, laminate molding method, press molding method, blow molding method, stamping molding method, infusion method, hand It is obtained by molding by a known molding method such as a lay-up method, a spray-up method, a resin transfer molding method, a sheet molding compound method, a bulk molding compound method, a pultrusion method, or a filament winding method.
  • a known molding method such as a lay-up method, a spray-up method, a resin transfer molding method, a sheet molding compound method, a bulk molding compound method, a pultrusion method, or a filament winding method.
  • the glass fiber reinforced resin composition of the present embodiment contains glass fibers in the range of 10 to 90% by mass and resin in the range of 10 to 90% by mass with respect to the total amount of the glass fiber reinforced resin composition.
  • the fiber is composed of SiO 2 in the range of 57.0 to 60.0% by mass, Al 2 O 3 in the range of 17.5 to 20.0% by mass, and 8.5 to 12.0% by mass with respect to the total amount of glass fiber.
  • the composition whose total amount of MgO and CaO is 98.0 mass% or more is provided.
  • the glass fiber has a composition in the above range, a high tensile strength, a high bending strength, a high bending elastic modulus, and a high impact strength of a molded article made of the glass fiber reinforced resin composition are realized.
  • the glass fiber provided with the said range is not limited to the reinforcing material of the molded article which consists of a resin composition, It can use suitably also as a reinforcing material of inorganic materials, such as a gypsum and cement.
  • a glass fiber having the above-described range has a high melting temperature and a high softening temperature, and is excellent in heat resistance. Therefore, it can be particularly suitably used as a reinforcing material for inorganic materials that require high fire resistance.
  • the glass fiber having the above range when used as a reinforcing material for gypsum (especially gypsum board having a thickness of 4 to 60 mm), is 0.1 to 4.0% by mass relative to the total mass of gypsum. It can be included in a range, and can contribute to improvement in mechanical strength, fire resistance, dimensional stability, etc. of gypsum. In the gypsum, the glass fiber having the above range may exist with a number average fiber length of 30 to 25000 ⁇ m.
  • the glass fiber is manufactured by the following method. First, a glass raw material (glass batch) prepared to have the above composition is supplied to a melting furnace and melted at a temperature in the range of 1450 to 1550 ° C., for example. Next, the molten glass melted is discharged from a nozzle tip of a bushing controlled at a predetermined temperature, cooled while being stretched by winding at a high speed, and solidified to form glass fibers.
  • the glass fiber is usually formed in a state where a plurality of glass filaments (for example, 50 to 8000) drawn from one nozzle chip are bundled. In general, the glass fiber has a circular cross section.
  • the nozzle tip has a ratio of a major axis to a minor axis (major axis / minor axis) of 2.0 to 10.
  • An opening (orifice hole) having a major axis of 1.0 to 10.0 mm and a minor axis of 0.5 to 2.0 mm in the range of 0, and a notch for rapidly cooling the molten glass that has passed through the opening A thing provided with cooling means, such as a section and a projection, can be used.
  • the glass fiber has a weight in the range of 100 to 10,000 tex (g / km) by focusing a plurality of glass filaments.
  • the glass fiber is improved in filament convergence, improved adhesion between the glass fiber and the resin, and improved in the uniform dispersibility of the glass fiber in the mixture of the glass fiber and the resin or the inorganic material.
  • the surface is coated with an organic substance.
  • organic substances include urethane resin, epoxy resin, vinyl acetate resin, acrylic resin, modified polypropylene (especially carboxylic acid-modified polypropylene), (poly) carboxylic acid (especially maleic acid) and co-polymerization of unsaturated monomers.
  • a coalescence etc. can be mentioned, A urethane resin, an epoxy resin, or a mixture of these resins can be used preferably.
  • a resin composition containing a silane coupling agent, a lubricant, a surfactant and the like can be used.
  • Such a resin composition covers the glass fiber at a ratio of 0.1 to 2.0% by mass based on the mass of the glass fiber not coated with the resin composition.
  • the coating of the glass fiber with the organic substance is performed by, for example, applying a resin solution or a resin composition solution to the glass fiber using a known method such as a roller type applicator in the glass fiber manufacturing process, and then the resin solution or the resin. It can carry out by drying the glass fiber to which the composition solution was provided.
  • examples of the silane coupling agent include aminosilane ( ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, N- ⁇ - (aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ⁇ - (aminoethyl) -N′- ⁇ .
  • Lubricants include modified silicone oils, animal oils (beef tallow, etc.) and their hydrogenated products, vegetable oils (soybean oil, palm oil, rapeseed oil, palm oil, castor oil, etc.) and their hydrogenated products, animal waxes (beeswax, lanolin) Etc.), vegetable waxes (candelilla wax, carnauba wax, etc.), mineral waxes (paraffin wax, montan wax, etc.), condensates of higher saturated fatty acids and higher saturated alcohols (stearic acid esters such as lauryl stearate), Polyethyleneimine, polyalkylpolyamine alkylamide derivatives, fatty acid amides (for example, dehydration condensates of polyethylene polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine and fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid) etc , Quaternary ammonium salt (
  • surfactant examples include nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants. These can be used alone or in combination of two or more.
  • Nonionic surfactants include ethylene oxide propylene oxide alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene-polyoxypropylene-block copolymer, alkyl polyoxyethylene-polyoxypropylene-block copolymer ether, polyoxyethylene resin acid Ester, Polyoxyethylene fatty acid monoester, Polyoxyethylene fatty acid diester, Polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, Glycerol fatty acid ester ethylene oxide adduct, Polyoxyethylene caster oil ether, Hardened castor oil ethylene oxide adduct, Alkylamine ethylene oxide addition , Fatty acid amide ethylene oxide adduct, glycerol fatty acid ester, polyglyceride Fatty acid ester, pentaerythritol fatty acid ester, sorbitol fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, polyhydric alcohol alkyl ether, fatty acid alkanolamide
  • Cationic surfactants include alkyldimethylbenzylammonium chloride, alkyltrimethylammonium chloride, alkyldimethylethylammonium ethyl sulfate, higher alkylamine salts (such as acetate and hydrochloride), ethylene oxide adducts to higher alkylamines, higher Examples include condensates of fatty acids and polyalkylene polyamines, salts of esters of higher fatty acids and alkanolamines, salts of higher fatty acid amides, imidazoline-type cationic surfactants, and alkyl pyridinium salts.
  • Anionic surfactants include higher alcohol sulfates, higher alkyl ether sulfates, ⁇ -olefin sulfates, alkyl benzene sulfonates, ⁇ -olefin sulfonates, reaction of fatty acid halides with N-methyl taurine.
  • Examples thereof include products, dialkyl ester salts of sulfosuccinic acid, higher alcohol phosphate esters, and phosphate ester salts of higher alcohol ethylene oxide adducts.
  • amphoteric surfactants include amino acid-type amphoteric surfactants such as alkylaminopropionic acid alkali metal salts, betaine-type amphoteric surfactants such as alkyldimethylbetaine, and imidazoline-type amphoteric surfactants.
  • thermoplastic resin a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used, but since there are many uses that require high tensile strength, high bending strength, high bending elastic modulus, and high impact strength, the thermoplastic resin. Is preferably used.
  • thermoplastic resin examples include polyethylene, polypropylene, polystyrene, styrene / maleic anhydride resin, styrene / maleimide resin, polyacrylonitrile, acrylonitrile / styrene (AS) resin, acrylonitrile / butadiene / styrene (ABS) resin, chlorinated polyethylene / Acrylonitrile / styrene (ACS) resin, acrylonitrile / ethylene / styrene (AES) resin, acrylonitrile / styrene / methyl acrylate (ASA) resin, styrene / acrylonitrile (SAN) resin, methacrylic resin, polyvinyl chloride (PVC), polychlorinated Vinylidene (PVDC), polyamide, polyacetal, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene
  • polyethylene examples include general-purpose polystyrene (GPPS), high-density polyethylene (HDPE), medium-density polyethylene, low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), and ultrahigh molecular weight polyethylene.
  • GPPS general-purpose polystyrene
  • HDPE high-density polyethylene
  • LDPE low-density polyethylene
  • LLDPE linear low-density polyethylene
  • ultrahigh molecular weight polyethylene ultrahigh molecular weight polyethylene.
  • polypropylene examples include isotactic polypropylene, atactic polypropylene, syndiotactic polypropylene, and mixtures thereof.
  • polystyrene examples include general-purpose polystyrene (GPPS), which is an atactic polystyrene having an atactic structure, impact-resistant polystyrene (HIPS) obtained by adding a rubber component to GPPS, and syndiotactic polystyrene having a syndiotactic structure.
  • GPPS general-purpose polystyrene
  • HIPS impact-resistant polystyrene
  • methacrylic resin one kind of acrylic acid, methacrylic acid, styrene, methyl acrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, fatty acid vinyl ester is homopolymerized or two or more kinds are copolymerized.
  • a polymer is mentioned.
  • Polyvinyl chloride can be copolymerized with a vinyl chloride homopolymer or a vinyl chloride monomer polymerized by a conventionally known emulsion polymerization method, suspension polymerization method, micro suspension polymerization method, bulk polymerization method or the like. Examples thereof include a copolymer with a monomer, and a graft copolymer obtained by graft-polymerizing a vinyl chloride monomer to a polymer.
  • Polyamides include polycaproamide (nylon 6), polyhexamethylene adipamide (nylon 66), polytetramethylene adipamide (nylon 46), polytetramethylene sebamide (nylon 410) polypentamethylene adipamide (Nylon 56), polypentamethylene sebamide (nylon 510), polyhexamethylene sebamide (nylon 610), polyhexamethylene dodecamide (nylon 612), polydecamethylene adipamide (nylon 106), polydeca Methylene sebacamide (nylon 1010), polydecane methylene dodecane (nylon 1012), polyundecanamide (nylon 11), polyundecane methylene adipamide (nylon 116), polydodecanamide (nylon 12), polyxylene azide Pa (Nylon XD6), polyxylene sebamide (nylon XD10), polymetaxylylene adipamide (nylon MXD6), polyparaxylylene a
  • the polyacetal includes a homopolymer having an oxymethylene unit as a main repeating unit, and a copolymer mainly comprising an oxymethylene unit and having an oxyalkylene unit having 2 to 8 adjacent carbon atoms in the main chain. Is mentioned.
  • polyethylene terephthalate examples include a polymer obtained by polycondensation of terephthalic acid or a derivative thereof and ethylene glycol.
  • polybutylene terephthalate examples include a polymer obtained by polycondensation of terephthalic acid or a derivative thereof and 1,4-butanediol.
  • polytrimethylene terephthalate examples include a polymer obtained by polycondensation of terephthalic acid or a derivative thereof and 1,3-propanediol.
  • polycarbonate examples include a polymer obtained by a transesterification method in which a dihydroxydiaryl compound and a carbonate such as diphenyl carbonate are reacted in a molten state, or a polymer obtained by a phosgene method in which a dihydroxyaryl compound and phosgene are reacted. It is done.
  • polyarylene sulfide examples include linear polyphenylene sulfide, cross-linked polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ether, polyphenylene sulfide ketone and the like that have been polymerized by performing a curing reaction after polymerization.
  • Modified polyphenylene ethers include polymer alloys of poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether and polystyrene, and poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether and styrene / butadiene copolymers.
  • polyaryl ketone examples include polyether ketone (PEK), polyether ether ketone (PEEK), polyether ketone ketone (PEKK), and polyether ether ketone ketone (PEEKK).
  • PEK polyether ketone
  • PEEK polyether ether ketone
  • PEKK polyether ketone ketone
  • PEEKK polyether ether ketone ketone
  • the liquid crystal polymer (LCP) includes at least one structural unit selected from an aromatic hydroxycarbonyl unit, an aromatic dihydroxy unit, an aromatic dicarbonyl unit, an aliphatic dihydroxy unit, an aliphatic dicarbonyl unit, and the like, which are thermotropic liquid crystal polyesters.
  • (Co) polymers consisting of
  • Fluorine resins include polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy resin (PFA), fluorinated ethylene propylene resin (FEP), fluorinated ethylene tetrafluoroethylene resin (ETFE), polyvinyl fluoride (PVF), polyfluorinated Examples include vinylidene (PVDF), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), and ethylene / chlorotrifluoroethylene resin (ECTFE).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA perfluoroalkoxy resin
  • FEP fluorinated ethylene propylene resin
  • ETFE fluorinated ethylene tetrafluoroethylene resin
  • PVDF polyvinyl fluoride
  • PCTFE polychlorotrifluoroethylene
  • ECTFE ethylene / chlorotrifluoroethylene resin
  • ionomer (IO) resin examples include a copolymer of an olefin or styrene and an unsaturated carboxylic acid, in which a carboxyl group is partially neutralized with a metal ion.
  • olefin / vinyl alcohol resin examples include ethylene / vinyl alcohol copolymer, propylene / vinyl alcohol copolymer, saponified ethylene / vinyl acetate copolymer, saponified propylene / vinyl acetate copolymer, and the like.
  • cyclic olefin resin examples include monocyclic substances such as cyclohexene, polycyclic substances such as tetracyclopentadiene, and polymers of cyclic olefin monomers.
  • polylactic acid examples include poly-L-lactic acid, which is an L-form homopolymer, poly-D-lactic acid, which is a D-form homopolymer, or stereocomplex polylactic acid, which is a mixture thereof.
  • cellulose resin examples include methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxy cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, cellulose acetate, cellulose propionate, and cellulose butyrate.
  • thermosetting resin examples include unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, epoxy (EP) resin, melamine (MF) resin, phenol resin (PF), urethane resin (PU), polyisocyanate, polyisocyanurate, Polyimide (PI), urea (UF) resin, silicon (SI) resin, furan (FR) resin, benzoguanamine (BR) resin, alkyd resin, xylene resin, bismaleidotriazine (BT) resin, diallyl phthalate resin (PDAP), etc. Can be mentioned.
  • examples of the unsaturated polyester include resins obtained by esterifying a carboxylic acid and an aliphatic diol when aliphatic unsaturated.
  • vinyl ester resin examples include bis vinyl ester resin and novolac vinyl ester resin.
  • Epoxy resins include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol M type epoxy resin (4,4 '-(1,3-phenylenediisopridiene) ) Bisphenol type epoxy resin), bisphenol P type epoxy resin (4,4 ′-(1,4-phenylenediisopridiene) bisphenol type epoxy resin), bisphenol Z type epoxy resin (4,4′-cyclohexyldiene bisphenol) Type epoxy resin), phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, tetraphenol group ethane type novolac type epoxy resin, novolak type epoxy resin having condensed ring aromatic hydrocarbon structure, biphenyl type epoxy Fatty, aralkyl epoxy resins such as xylylene type epoxy resins and phenyl aralkyl type epoxy resins, naphthylene ether type epoxy resins, naphthol type epoxy resins, naphthalene diol type
  • melamine resin examples include a polymer formed by polycondensation of melamine (2,4,6-triamino-1,3,5-triazine) and formaldehyde.
  • phenol resin examples include phenol novolac resins, cresol novolac resins, bisphenol A type novolak resins and other novolak type phenol resins, methylol type resole resins, dimethylene ether type resole resins and the like resol type phenol resins, or aryl alkylene type phenol resins. Among them, one of them or a combination of two or more thereof can be mentioned.
  • urea resins examples include resins obtained by condensation of urea and formaldehyde.
  • thermoplastic resin or the thermosetting resin may be used alone or in combination of two or more.
  • the glass fiber reinforced resin composition of the present invention can contain components other than the glass fiber and the resin as long as the object of the present invention is not impaired.
  • glass fibers other than the glass fibers for example, E glass fibers, S glass fibers
  • reinforcing fibers other than glass fibers for example, carbon fibers, metal fibers
  • fillers other than glass fibers for example, , Glass powder, talc, mica
  • flame retardant for example, UV absorber, heat stabilizer, antioxidant, antistatic agent, fluidity improver, antiblocking agent, lubricant, nucleating agent, antibacterial agent, pigment, etc.
  • the glass fiber reinforced resin composition of the present invention can contain these components in a total range of 0 to 40% by mass with respect to the total amount of the glass fiber reinforced resin composition.
  • the glass fiber reinforced resin composition of the present invention is obtained, for example, by kneading glass fibers (chopped strands) formed by converging a plurality of glass filaments and cut to a length of 1 to 25 mm with a resin. be able to.
  • the obtained glass fiber reinforced resin composition can be processed into a pellet shape by extrusion from a nozzle and cutting into a predetermined length (for example, 1 to 50 mm).
  • the glass fiber reinforced resin composition of the present invention is formed by impregnating a molten thermoplastic resin into glass fibers (rovings) formed by concentrating a plurality of glass filaments and continuously wound. By cooling, it can be obtained by holding the thermoplastic resin around the roving.
  • the obtained glass fiber reinforced resin composition can be processed into a pellet shape by cutting into a predetermined length (for example, 1 to 50 mm).
  • a predetermined length for example, 1 to 50 mm.
  • the fiber length of the glass fiber in the glass fiber reinforced resin composition is substantially equal to the length of the pellet (predetermined cut length).
  • the molded product made of the glass fiber reinforced resin composition of the present invention can be obtained, for example, by processing the pellets obtained as described above into a molded product by the known molding method described above.
  • the number average fiber length of the glass fiber in the molded product is, for example, in the range of 250 to 400 ⁇ m, and 265 A range of ⁇ 350 ⁇ m is preferable.
  • the glass fiber reinforced resin composition the glass fiber has an average fiber length in the above range, so that a high tensile strength, a high bending strength, a high bending elastic modulus of a molded article made of the glass fiber reinforced resin composition, And high impact strength is achieved.
  • the ratio of the glass fibers having a fiber length of 250 ⁇ m or more is 40.0. It is preferably at least 4% by mass, more preferably at least 45.0% by mass, and even more preferably at least 48.0% by mass.
  • the fiber length of the glass fiber is distributed in this way, so that the molded product composed of the glass fiber reinforced resin composition has high tensile strength, high bending strength, High flexural modulus and high impact strength are achieved.
  • a molded article comprising the glass fiber reinforced resin composition is, for example, 300 to 650 ° C.
  • Organic matter is decomposed by heating in a muffle furnace for about 0.5 to 24 hours.
  • the remaining glass fibers are transferred to a glass petri dish and dispersed on the petri dish surface using acetone.
  • the fiber length is measured using a stereomicroscope for 500 or more glass fibers dispersed on the surface, and the number average fiber length is calculated.
  • Examples of the uses of the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition of the present invention include electronic equipment casings, electronic parts, vehicle exterior members (bumpers, fenders, bonnets, air dams, wheel covers, etc.), vehicle interior members (door trim , Ceiling materials, etc.), vehicle engine surrounding members (oil pan, engine cover, intake manifold, exhaust manifold, etc.), muffler related members (silencer member, etc.), high pressure tanks, and the like. Since it is required to have a high level of tensile strength, flexural strength, flexural modulus, and impact strength, smartphones, tablets, and notebook computers can be used as molded products made of the glass fiber reinforced resin composition of the present invention.
  • Portable electronic device housings such as portable music players and portable game machines are preferred.
  • compositions shown in Table 1 Four types of glass compositions shown in Table 1 were used.
  • composition 1 and composition 2 are glass compositions of glass fibers used in the glass fiber reinforced resin composition of the present invention
  • composition 3 is glass fiber reinforced resin of the present invention in which Al 2 O 3 , CaO and B 2 O 3 are used.
  • the glass fiber used in the composition is out of the range of the glass composition, and the composition 4 corresponds to the E glass composition.
  • the fiber elastic modulus of each glass composition is obtained by adhering a single glass filament free from scratches, deterioration, etc. due to contact, friction, etc., to a predetermined mount having a hole with a diameter of 50 mm in the center to obtain a test piece.
  • the test piece was set on the gripping tool of the tensile tester, and after the end of the mount was cut, a tensile test was conducted at a crosshead speed of 5 mm / min, and the initial strength fluctuation value and the elongation corresponding thereto were calculated.
  • Panlite L-1250Y (trade name, manufactured by Teijin Ltd.) was used as the polycarbonate (indicated as PC in the table).
  • the Charpy impact strength composed of the glass fiber reinforced resin composition was measured according to ISO179.
  • Example 1-2 Comparative example 1-2
  • Table 2 the glass fiber reinforced resin composition comprising a glass fiber having a circular cross section with each of the compositions 1 to 4 and polyamide, and the case where the glass fiber has the composition 1 is described in Example 1.
  • Example 2 is provided with Example 2
  • Comparative Example 1 is provided with Composition 3
  • Comparative Example 2 is provided with Composition 4
  • the tensile strength, bending strength, and molded product made of the glass fiber reinforced resin composition are as follows. Flexural modulus and Charpy impact strength were evaluated.
  • the numerical values in square brackets in the columns of tensile strength, bending strength, flexural modulus and Charpy impact strength mean relative values when the composition 4 (E glass composition) is used as 100. .
  • the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition of Example 1 and Example 2 having the glass composition defined in the present invention is the glass fiber reinforced resin of Comparative Example 2 having the E glass composition.
  • all of the tensile strength, bending strength, flexural modulus, and Charpy impact strength are high values.
  • a molded article made of the glass fiber reinforced resin composition of Comparative Example 1 in which Al 2 O 3 , CaO and B 2 O 3 are out of the range of the glass composition defined in the present invention has a tensile strength, a bending strength and The flexural modulus is higher than those of Examples 1 and 2 and Comparative Example 2, but the Charpy impact strength is inferior to that of Comparative Example 2.
  • Example 3-4 Comparative Example 3-4
  • Table 3 As shown in Table 3, with respect to a glass fiber reinforced resin composition comprising a glass fiber having an oval cross-section each having the compositions 1 to 4 and polyamide, a case where the glass fiber has the composition 1 is described in Example 3.
  • the case where the composition 2 is provided is Example 4
  • the case where the composition 3 is provided is Comparative Example 3
  • the case where the composition 4 is provided is Comparative Example 4
  • the tensile strength and bending strength of the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition The flexural modulus and Charpy impact strength were evaluated.
  • the numerical values in square brackets in the columns of tensile strength, bending strength, flexural modulus and Charpy impact strength mean relative values when the composition 4 (E glass composition) is used as 100. .
  • the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition of Example 3 and Example 4 having the glass composition defined in the present invention is the glass fiber reinforced resin of Comparative Example 4 having the E glass composition.
  • the cross-sectional shape of the glass fiber is a flat cross section (oval)
  • a molded product made of a glass fiber reinforced resin composition containing glass fiber having an E glass composition was used as a reference. The improvement rate of tensile strength and the like is extremely high.
  • a molded article made of the glass fiber reinforced resin composition of Comparative Example 3 in which Al 2 O 3 , CaO and B 2 O 3 are out of the range of the glass composition defined in the present invention has a tensile strength, a bending strength and Although the flexural modulus is higher than that of Comparative Example 4, the Charpy impact strength is equivalent to that of Comparative Example 4.
  • Example 5 Comparative Example 5-6
  • Table 4 As shown in Table 4, with respect to a glass fiber reinforced resin composition composed of a glass fiber having an oval cross section having each of the compositions 2 to 4 and polycarbonate, a case where the glass fiber has the composition 2 is described in Example 5, The case where the composition 3 is provided is Comparative Example 5 and the case where the composition 4 is provided is Comparative Example 6, and the tensile strength, bending strength, bending elastic modulus and Charpy impact strength of the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition are evaluated. did.
  • the molded article made of the glass fiber reinforced resin composition of Example 2 having the glass composition defined in the present invention is made of the glass fiber reinforced resin composition of Comparative Example 6 having the E glass composition. Compared to the molded product, all of tensile strength, bending strength, flexural modulus, and Charpy impact strength are high values.
  • a molded article made of the glass fiber reinforced resin composition of Comparative Example 5 in which Al 2 O 3 , CaO and B 2 O 3 are out of the range of the glass composition defined in the present invention has tensile strength, bending strength and The flexural modulus is higher than that of Comparative Example 6, but the Charpy impact strength is inferior to that of Comparative Example 6.

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Abstract

高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び、高い衝撃強さを兼ね備えた成形品を実現できるガラス繊維強化樹脂組成物及び該ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品を提供する。ガラス繊維強化樹脂組成物は、該ガラス繊維強化樹脂組成物の全量に対し10~90質量%の範囲のガラス繊維と、90~10質量%の範囲の樹脂とを含有し、該ガラス繊維は、ガラス繊維全量に対し57.0~60.0質量%の範囲のSiOと、17.5~20.0質量%の範囲のAlと、8.5~12.0質量%の範囲のMgOと、10.0~13.0質量%の範囲のCaOと、0.5~1.5質量%の範囲のBとを含み、かつ、SiO、Al、MgO及びCaOの合計量が98.0質量%以上である組成を備える。

Description

ガラス繊維強化樹脂組成物及び成形品
 本発明は、ガラス繊維強化樹脂組成物、及び、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品に関する。
 従来、ガラス繊維は、樹脂組成物の強度を向上させるために種々の用途で広く用いられている。ガラス繊維としては、Eガラス組成(ガラス繊維の全量に対し52.0~56.0質量%の範囲のSiOと、12.0~16.0質量%の範囲のAlと、合計で20.0~25.0質量%の範囲のMgO及びCaOと、5.0~10.0質量%の範囲とBとを含む組成)を備えるガラス繊維(Eガラス繊維)が最も汎用的に用いられている。また、樹脂組成物及びその成形品に極めて高い強度を付与できるガラス繊維として、Sガラス組成(ガラス繊維の全量に対し64.0~66.0質量%の範囲のSiOと、24.0~26.0質量%の範囲のAlと、9.0~11.0質量%の範囲のMgOとを含む組成)を備えるガラス繊維(Sガラス繊維)が知られている。ここで、Sガラス組成は、1000ポイズ温度(ガラス組成物の溶融物の粘度が1000ポイズ(100Pa・s)となる温度)及び液相温度(ガラス組成物の溶融物の温度を低下させたときに最初に結晶の析出が生じる温度)が高く、かつ、これら2つの温度の差で表現される作業温度範囲(ガラス繊維の製造の適した温度範囲)が狭く、Sガラス組成の製造は必ずしも容易ではないという問題点が知られた。
 近年、Eガラス繊維よりも高い強度を樹脂組成物に付与することができ、かつ、Sガラス繊維よりも製造性に優れたガラス繊維が求められており、本出願人は、ガラス繊維全量に対し、57.0~63.0質量%の範囲のSiOと、19.0~23.0質量%の範囲のAlと、10.0~15.0質量%の範囲のMgOと、4.0~11.0質量%の範囲のCaOとを含み、かつ、SiO、Al、MgO及びCaOの合計含有量が99.5質量%以上である組成を備えるガラス繊維を提案している(特許文献1参照)。
 特許文献1記載のガラス繊維を用いることで、Eガラス繊維を用いるよりも、樹脂組成物及びその成形品に高い引張強度、高い曲げ強度及び高い曲げ弾性率を付与することができる。
国際公開第2011/155362号
 ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品は、スマートフォンやノートパソコン等の電子機器の筐体に用いられることが増えている。前記スマートフォンやノートパソコン等は、持ち運ばれる機会が多く、それゆえ落下等の衝撃にさらされる機会も多いことから、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品には、引張強度、曲げ強度及び曲げ弾性率に加えて、高い衝撃強さが求められている。
 しかしながら、特許文献1記載のガラス繊維を含むガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品は、衝撃強さについては、Eガラス繊維を含むガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品と同等又はそれ以下であるという不都合がある。
 本発明は、かかる不都合を解消して、高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び、高い衝撃強さを兼ね備える成形品を実現可能なガラス繊維強化樹脂組成物及び該ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品を提供することを目的とする。
 かかる目的を達成するために、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物は、ガラス繊維強化樹脂組成物の全量に対し10~90質量%の範囲のガラス繊維と、90~10質量%の範囲の樹脂とを含有するガラス繊維強化樹脂組成物であって、該ガラス繊維は、ガラス繊維全量に対し57.0~60.0質量%の範囲のSiOと、17.5~20.0質量%の範囲のAlと、8.5~12.0質量%の範囲のMgOと、10.0~13.0質量%の範囲のCaOと、0.5~1.5質量%の範囲のBとを含み、かつ、SiO、Al、MgO及びCaOの合計量が98.0質量%以上である組成を備えることを特徴とする。
 本発明のガラス繊維強化樹脂組成物は、前記組成を備えるガラス繊維を含有することで、高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び、高い衝撃強さを兼ね備えた成形品を実現することができる。
 本発明のガラス繊維強化樹脂組成物は、該ガラス繊維強化樹脂組成物の全量に対しガラス繊維の含有量が10質量%未満又は樹脂の含有量が90質量%を超えるときには、該ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品において十分な引張強度、十分な曲げ強度、十分な曲げ弾性率及び十分な衝撃強さを得ることができない。一方、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物は、該ガラス繊維強化樹脂組成物の全量に対しガラス繊維の含有量が90質量%を超えるか又は樹脂の含有量が10質量%未満であるときには、該ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の製造が困難となる。
 本発明のガラス繊維強化樹脂組成物は、射出成形により成形品を形成する場合には、成形品の強度と、成形品の製造容易性とを両立するという観点から、20~70質量%の範囲のガラス繊維と、80~30質量%の範囲の樹脂とを含有することが好ましく、25~60質量%の範囲のガラス繊維と、75~40質量%の範囲の樹脂とを含有することがより好ましく、30~50質量%の範囲のガラス繊維と、70~50質量%の範囲の樹脂とを含有することがさらに好ましい。
 本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維において、ガラス繊維の全量に対するSiOの含有量が57.0質量%未満であると、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の引張強度、曲げ強度及び曲げ弾性率を十分に向上させることができない。一方、前記ガラス繊維において、ガラス繊維の全量に対するSiOの含有量が60.0質量%を超えると1000ポイズ温度及び液相温度が高くなり、ガラス繊維の製造が困難になる。
 前記ガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するSiOの含有量は、58.2~59.8質量%の範囲とすることが好ましく、58.4~59.7質量%の範囲とすることがより好ましく、58.6~59.6質量%の範囲とすることがさらに好ましく、58.8~59.5質量%の範囲とすることが特に好ましく、58.9~59.4質量%の範囲とすることが最も好ましい。前記ガラス繊維において、SiOの含有量がこのような範囲となることで、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、曲げ強度及び曲げ弾性率と、ガラス繊維の製造容易性とを両立させることができる。
 また、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するAlの含有量が17.5質量%未満であると、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の引張強度、曲げ強度及び曲げ弾性率を十分に向上させることができない。一方、ガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するAlの含有量が、20.0質量%を超えると液相温度が高くなるため作業温度範囲が狭くなってガラス繊維の製造が困難になり、また、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の衝撃強さを十分に向上させることができない。
 前記ガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するAlの含有量は、18.0~19.5質量%の範囲とすることが好ましく、18.2~19.3質量%の範囲とすることがより好ましく、18.3~19.1質量%の範囲とすることがさらに好ましく、18.4~18.9質量%の範囲とすることが特に好ましい。前記ガラス繊維においては、Alの含有量がこのような範囲となることで、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率及び高い衝撃強さと、ガラス繊維の製造容易性とを両立させることができる。
 また、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するMgOの含有量が8.5質量%未満であると、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の引張強度、曲げ強度及び曲げ弾性率を十分に向上させることができない。一方、前記ガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するMgOの含有量が12.0質量%を超えると液相温度が高くなるため作業温度範囲が狭くなってガラス繊維の製造が困難になる。
 前記ガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するMgOの含有量は、8.8~11.5質量%の範囲とすることが好ましく、9.0~11.0質量%の範囲とすることがより好ましく、9.2~10.5質量%の範囲とすることがさらに好ましく、9.3~10.2質量%の範囲とすることが特に好ましく、9.4~9.9質量%の範囲とすることが最も好ましい。前記ガラス繊維においては、MgOの含有量がこのような範囲となることで、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び高い衝撃強さと、ガラス繊維の製造容易性とを両立させることができる。
 また、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するCaOの含有量が10.0質量%未満であると液相温度が高くなるため作業温度範囲が狭くなってガラス繊維の製造が困難になり、また、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の衝撃強さを十分に向上させることができない。一方、前記ガラス繊維おいて、ガラス繊維全量に対するCaOの含有量が13.0質量%を超えると、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の引張強度、曲げ強度及び曲げ弾性率を十分に向上させることができない。
 前記ガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するCaOの含有量は、10.3~12.5質量%の範囲とすることが好ましく、10.5~12.3質量%の範囲とすることがより好ましく、10.7~12.1質量%の範囲とすることがさらに好ましく、10.9~11.9質量%の範囲とすることが特に好ましく、11.1~11.8質量%の範囲とすることが最も好ましい。前記ガラス繊維においては、CaOの含有量がこのような範囲となることで、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び高い衝撃強さと、ガラス繊維の製造容易性とを両立させることができる。
 また、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するBの含有量が0.5質量%未満であると、ガラス繊維を製造する際にガラス繊維の切断が生じ易くなり、製造効率が低下する。一方、前記ガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するBの含有量が1.5質量%超であると、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の引張強度、曲げ強度及び曲げ弾性率を十分に向上させることができない。
 前記ガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するBの含有量は、0.5~1.2質量%の範囲とすることが好ましく、0.5~1.0質量%の範囲とすることがより好ましい。前記ガラス繊維においては、Bの含有量がこのような範囲となることで、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率と、優れたガラス繊維の製造容易性とを両立させることができる。
 また、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するSiO、Al、MgO及びCaOの合計量が、98.0質量%未満であると、他の不純物成分の含有量が相対的に多くなる。この結果、作業温度範囲が狭くなってガラス繊維の製造が困難になり、あるいは、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の引張強度、曲げ強度曲げ弾性率、及び衝撃強さを十分に向上させることができない。
 前記ガラス繊維において、ガラス繊維全量に対するSiO、Al、MgO及びCaOの合計量は、98.0質量%以上99.5質量%未満であることが好ましく、98.5質量%以上99.0質量%未満であることがより好ましい。前記ガラス繊維において、SiO、Al、MgO及びCaOの合計量をこのような範囲にすることにより、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び高い衝撃強さと、ガラス繊維の製造容易性とを両立させることができる。
 また、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維において、Alの含有率(質量%)に対するCaOの含有率(質量%)の比(CaO(質量%)/Al(質量%))が0.50~0.72の範囲であり、かつ、Alの含有率(質量
%)に対するBの含有率(質量%)とCaOの含有率(質量%)との積の比((B(質量%)×CaO(質量%))/Al(質量%))が0.22~1.00の範囲であることが好ましく、CaO(質量%)/Al(質量%)が0.55~0.67の範囲であり、かつ、(B(質量%)×CaO(質量%))/Al(質量%)が0.25~0.75の範囲であることがより好ましく、CaO(質量%)/Al(質量%)が0.57~0.65の範囲であり、かつ、(B(質量%)×CaO(質量%))/Al(質量%)が0.27~0.65の範囲であることがさらに好ましい。このようにすることにより、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び高い衝撃強さと、優れたガラス繊維の製造容易性とを両立させることができる。
 また、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維は、前記の成分に加えて、NaO及びKOを含んでいてもよい。NaO及びKOは、通常、ガラスの粘度を下げて溶けやすくするために加えられるが、ガラス繊維の強度や耐薬品性が低下するため、ガラス繊維全量に対するNaO及びKOの合計量は、0.05~1.0質量%の範囲とすることが好ましい。
 また、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維は、Feを含んでいてもよい。Feは、通常、ガラス原料中の不純物として存在するが、溶融ガラス中の輻射熱の吸収やガラス繊維の着色に影響するため、ガラス繊維全量に対するFeの含有量は0.05~1.0質量%の範囲とすることが好ましい。
 また、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維において、NaO、KO及びFeを含む場合、ガラス繊維全量に対するNaO、KO及びFeの合計量は、0.1~2.0質量%の範囲とすることが好ましく、0.1~0.5質量%の範囲とすることがより好ましい。
 なお、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維において、前述した各成分の含有率の測定は、軽元素であるBについてはICP発光分光分析装置を用いて行うことができ、その他の元素については波長分散型蛍光X線分析装置を用いて行うことができる。
 測定方法としては、初めに、ガラス繊維強化樹脂組成物又はガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品を、例えば、300~650℃のマッフル炉で0.5~24時間程度加熱する等して、有機物を分解する。次に、残ったガラス繊維を白金ルツボに入れ、電気炉中で1550℃の温度に6時間保持して撹拌を加えながら溶融させることにより、均質な溶融ガラスを得る。次に、得られた溶融ガラスをカーボン板上に流し出してガラスカレットを作製した後、該ガラスカレットを粉砕し粉末化する。軽元素であるBについてはガラス粉末をアルカリ溶融分解した後、ICP発光分光分析装置を用いて定量分析する。その他の元素はガラス粉末をプレス機で円盤状に成形した後、波長分散型蛍光X線分析装置を用いて定量分析する。これらの定量分析結果を酸化物換算して各成分の含有量及び全量を計算し、これらの数値から前述した各成分の含有率を求めることができる。
 本発明において、ガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維は、断面形状の短径に対する長径の比(長径/短径)が2.0~10.0の範囲にあり、断面積を真円に換算したときの繊維径(以下、換算繊維径ということもある)が3.0~35.0μmの範囲にある扁平断面を備えることが好ましい。ガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維がこのような断面を備える場合、ガラス繊維が円形断面を備える場合と比較して、組成以外は同一の条件でEガラス繊維を用いた際ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、及び衝撃強さを基準とした、引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、及び衝撃強さの向上率が極めて高くなる。
 前記ガラス繊維において、断面形状の短径に対する長径の比(長径/短径)は、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、及び衝撃強さと、ガラス繊維の製造容易性との両立との観点から、2.2~6.0の範囲であることが好ましく、3.2~4.5の範囲であることがより好ましい。なお、ガラス繊維が複数本のガラスフィラメントが集束されて形成される場合、ガラス繊維の断面形状は、ガラス繊維を形成するガラスフィラメントの断面形状を意味する。
 また、前記ガラス繊維において、換算繊維径は、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び高い衝撃強さと、ガラス繊維又はガラス繊維強化樹脂組成物を製造する際の製造容易性とを両立させる観点から、6.0~20μmの範囲であることが好ましく、6.5~16.0μmであることがより好ましい。なお、ガラス繊維が複数本のガラスフィラメントが集束されて形成される場合、ガラス繊維の繊維径は、ガラス繊維を形成するガラスフィラメントの繊維径を意味する。
 なお、本発明において、ガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維が円形の断面形状を備える場合、その繊維径は3.0~35.0μmの範囲をとることができる。
 また、前記ガラス繊維において、扁平断面の形状としては、ガラス繊維強化樹脂組成物から成形品を製造する際の流動性に優れることから、繭形、楕円形又は長円形(長方形の両端に半円状の形状を付けたもの、あるいはそれに類似した形状をいう)が好ましく、長円形がより好ましい。
 本発明において、ガラス繊維強化樹脂組成物に含まれるガラス繊維は、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又は、これらの樹脂の混合物で被覆されることが好ましい。前記ガラス繊維がこれらにより被覆されることで、ガラス繊維と樹脂との接着性が高まり、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び高い衝撃強さが実現される。なお、前記ガラス繊維が、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又は、これらの樹脂の混合物で被覆されていれば、前記ガラス繊維は、これらの樹脂に加えて、これらの樹脂以外の成分で被覆されていてもよい。
 前記ガラス繊維において、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又は、これらの樹脂の混合物は、これらに被覆されていない状態のガラス繊維の質量を基準として、0.1~1.0質量%の割合でガラス繊維を被覆することが好ましい。前記ガラス繊維は、この範囲でウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又は、これらの樹脂の混合物により被覆されることで、ガラス繊維と樹脂との接着性を確実に高めることができる。
 本発明の成形品は、前述した本発明のガラス繊維強化樹脂組成物からなる。より具体的には、本発明の成形品は、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物を、射出成形法、射出圧縮成形法、二色成形法、中空成形法、発泡成形法(超臨界流体も含む)、インサート成形法、インモールドコーティング成形法、押出成形法、シート成形法、熱成形法、回転成形法、積層成形法、プレス成形法、ブロー成形法、スタンピング成形法、インフュージョン法、ハンドレイアップ法、スプレイアップ法、レジントランスファーモールディング法、シートモールディングコンパウンド法、バルクモールディングコンパウンド法、プルトルージョン法、フィラメントワインディング法等の公知の成形法で成形して得られるものである。
 次に、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
 本実施形態のガラス繊維強化樹脂組成物は、ガラス繊維強化樹脂組成物の全量に対し10~90質量%の範囲のガラス繊維と、10~90質量%の範囲の樹脂とを含有し、該ガラス繊維は、ガラス繊維全量に対し57.0~60.0質量%の範囲のSiOと、17.5~20.0質量%の範囲のAlと、8.5~12.0質量%の範囲のMgOと、10.0~13.0質量%の範囲のCaOと、0.5~1.5質量%の範囲のBとを含み、かつ、SiO、Al、MgO及びCaOの合計量が98.0質量%以上である組成を備える。
 前記ガラス繊維が、前述の範囲の組成を備えることで、ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び、高い衝撃強さが実現される。
 なお、前記の範囲を備えるガラス繊維は、樹脂組成物からなる成形品の補強材に限定されず、石膏やセメントといった無機材料の補強材としても好適に用いることができる。とりわけ、前記の範囲を備えるガラス繊維は、高い溶融温度及び高い軟化温度を有し、耐熱性に優れることから、高い耐火性能が求められる無機材料の補強材として特に好適に用いることができる。例えば、石膏(とりわけ、厚さ4~60mmの石膏ボード)の補強材として用いられる場合、前記の範囲を備えるガラス繊維は、石膏の全質量に対して、0.1~4.0質量%の範囲で含まれることができ、石膏の機械的強度、耐火性能、寸法安定性等の向上に寄与することができる。また、石膏中、前記の範囲を備えるガラス繊維は、30~25000μmの数平均繊維長で存在することができる。
 前記ガラス繊維は、以下の方法で製造される。初めに、前述の組成となるように調合されたガラス原料(ガラスバッチ)を溶融炉に供給し、例えば、1450~1550℃の範囲の温度で溶融する。次に、溶融された溶融ガラスを所定の温度に制御されたブッシングのノズルチップから吐出し、高速で巻き取ることにより引き伸ばしながら冷却し、固化することによりガラス繊維を形成する。ここで、通常、ガラス繊維は、1本のノズルチップから引きだされたガラスフィラメントが複数本(例えば、50~8000本)集束された状態で形成される。また、通常、ガラス繊維は円形の断面を有する。
 前記ノズルチップは、例えば、扁平形状等の異形断面を備えるガラス繊維を製造する場合には、ブッシング底面のノズルプレートに、短径に対する長径の比(長径/短径)が2.0~10.0の範囲にあり、開口径が長径1.0~10.0mm、短径0.5~2.0mmである開口部(オリフィス孔)及び、開口部を通過した溶融ガラスを急冷するための切欠部や突起部といった冷却手段を備えるものを用いることができる。
 前記ガラス繊維は、複数本のガラスフィラメントが集束されることで、100~10000tex(g/km)の範囲の重量を備える。
 前記ガラス繊維は、その形成過程において、フィラメントの集束性の向上、ガラス繊維と樹脂との接着性の向上、ガラス繊維と樹脂又は無機材料中との混合物中におけるガラス繊維の均一分散性の向上等を目的として、その表面を有機物で被覆される。このような有機物としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、変性ポリプロピレン(特にカルボン酸変性ポリプロピレン)、(ポリ)カルボン酸(特にマレイン酸)と不飽和単量体との共重合体等を挙げることができ、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又は、これらの樹脂の混合物を好ましく用いることができる。また、これらの樹脂に加えて、シランカップリング剤、潤滑剤、界面活性剤等を含む樹脂組成物を用いることができる。このような樹脂組成物は、樹脂組成物に被覆されていない状態のガラス繊維の質量を基準として、0.1~2.0質量%の割合で、ガラス繊維を被覆する。なお、有機物によるガラス繊維の被覆は、例えば、ガラス繊維の製造工程において、ローラー型アプリケーター等の公知の方法を用いて樹脂溶液又は樹脂組成物溶液をガラス繊維に付与し、その後、樹脂溶液又は樹脂組成物溶液の付与されたガラス繊維を乾燥させることで行うことができる。
 ここで、シランカップリング剤としては、アミノシラン(γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-N’-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アニリノプロピルトリメトキシシラン等)、クロルシラン(γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等)、エポキシシラン(β-(3,4 -エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等)、メルカプトシラン(γ-クロロプロピルトリメトキシシランのような、γ-メルカプトトリメトキシシラン等)、ビニルシラン(ビニルトリメトキシシラン、N-β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等)、アクリルシラン(γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等)が挙げられる。これらを単独で使用、又は、2種類以上を併用することができる。
 潤滑剤としては、変性シリコーンオイル、動物油(牛脂等)及びこの水素添加物、植物油(大豆油、ヤシ油、ナタネ油、パーム油、ひまし油等)及びこの水素添加物、動物性ワックス(蜜蝋、ラノリン等)、植物性ワックス(キャンデリラワックス・カルナバワックス等)、鉱物系ワックス(パラフィンワックス、モンタンワックス等)、高級飽和脂肪酸と高級飽和アルコールの縮合物(ラウリルステアレート等のステアリン酸エステル等)、ポリエチレンイミン、ポリアルキルポリアミンアルキルアマイド誘導体、脂肪酸アミド(例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等のポリエチレンポリアミンと、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等の脂肪酸との脱水縮合物等)、第4級アンモニウム塩(ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のアルキルトリメチルアンモニウム塩等)が挙げられる。これらを単独で使用、又は、2種類以上を併用することができる。
 界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられる。これらを単独で使用、又は、2種類以上を併用することができる。
 ノニオン系界面活性剤としては、エチレンオキサイドプロピレンオキサイドアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン-ブロックコポリマー、アルキルポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン-ブロックコポリマーエーテル、ポリオキシエチレン樹脂酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸モノエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸ジエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グリセロール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンキャスターオイルエーテル、硬化ヒマシ油エチレンオキサイド付加物、アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、グリセロール脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、多価アルコールアルキルエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。
 カチオン系界面活性剤としては、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、アルキルジメチルエチルアンモニウムエチルサルフェート、高級アルキルアミン塩(酢酸塩や塩酸塩等)、高級アルキルアミンへのエチレンオキサイド付加物、高級脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合物、高級脂肪酸とアルカノールアミンとのエステルの塩、高級脂肪酸アミドの塩、イミダゾリン型カチオン性界面活性剤、アルキルピリジニウム塩が挙げられる。
 アニオン系界面活性剤としては、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、α-オレフィン硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α-オレフィンスルホン酸塩、脂肪酸ハライドとN-メチルタウリンとの反応生成物、スルホコハク酸ジアルキルエステル塩、高級アルコールリン酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加物のリン酸エステル塩が挙げられる。
 両性界面活性剤としては、アルキルアミノプロピオン酸アルカリ金属塩などのアミノ酸型両性界面活性剤、アルキルジメチルベタインなどのベタイン型、イミダゾリン型両性界面活性剤が挙げられる。
 前記樹脂としては、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いることができるが、高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び高い衝撃強さが求められる用途が多いことから、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
 前記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、スチレン/無水マレイン酸樹脂、スチレン/マレイミド樹脂、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン(AS)樹脂、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン(ABS)樹脂、塩素化ポリエチレン/アクリロニトリル/スチレン(ACS)樹脂、アクリロニトリル/エチレン/スチレン(AES)樹脂、アクリロニトリル/スチレン/アクリル酸メチル(ASA)樹脂、スチレン/アクリロニトリル(SAN)樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリカーボネート、ポリアリーレンサルファイド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニルスルホン(PPSU)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、変性ポリフェニレンエーテル(m-PPE)、ポリアリールケトン、液晶ポリマー(LCP)、フッ素樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアリレート(PAR)、ポリサルフォン(PSF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリアミノビスマレイミド(PABM)、熱可塑性ポリイミド(TPI)、ポリエチレンナフタレン(PEN)、エチレン/酢酸ビニル(EVA)樹脂、アイオノマー(IO)樹脂、ポリブタジエン、スチレン/ブタジエン樹脂、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、オレフィン/ビニルアルコール樹脂、環状オレフィン樹脂、セルロース樹脂、ポリ乳酸等を挙げることができる。これらの中でも、高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び高い衝撃強さが求められる用途が多いことから、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、又はポリカーボネートが好ましく、ポリアミドがより好ましい。
 具体的に、ポリエチレンとしては、汎用ポリスチレン(GPPS)、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超高分子量ポリエチレンが挙げられる。
 ポリプロピレンとしては、アイソタクチックポリプロピレン、アタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン及びこれらの混合物が挙げられる。
 ポリスチレンとしては、アタクチック構造を有するアタクチックポリスチレンである汎用ポリスチレン(GPPS)、GPPSにゴム成分を加えた耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、シンジオタクチック構造を有するシンジオタクチックポリスチレンが挙げられる。
 メタクリル樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、脂肪酸ビニルエステルのうち一種を単独重合又は二種以上を共重合した重合体が挙げられる。
 ポリ塩化ビニルとしては、従来公知の乳化重合法、懸濁重合法、マイクロ懸濁重合法、塊状重合法等の方法により重合される塩化ビニル単独重合体、または、塩化ビニルモノマーと共重合可能なモノマーとの共重合体、または、重合体に塩化ビニルモノマーをグラフト重合したグラフト共重合体が挙げられる。
 ポリアミドとしては、ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリテトラメチレンセバカミド(ナイロン410)ポリペンタメチレンアジパミド(ナイロン56)、ポリペンタメチレンセバカミド(ナイロン510)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリデカメチレンアジパミド(ナイロン106)、ポリデカメチレンセバカミド(ナイロン1010)、ポリデカメチレンドデカミド(ナイロン1012)、ポリウンデカンアミド(ナイロン11)、ポリウンデカメチレンアジパミド(ナイロン116)、ポリドデカンアミド(ナイロン12)、ポリキシレンアジパミド(ナイロンXD6)、ポリキシレンセバカミド(ナイロンXD10)、ポリメタキシリレンアジパミド(ナイロンMXD6)、ポリパラキシリレンアジパミド(ナイロンPXD6)、ポリテトラメチレンテレフタルアミド(ナイロン4T)、ポリペンタメチレンテレフタルアミド(ナイロン5T)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ナイロン6T)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ナイロン6I)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン10T)、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン11T)、ポリドデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン12T)、ポリテトラメチレンイソフタルアミド(ナイロン4I)、ポリビス(3-メチル-4-アミノヘキシル)メタンテレフタルアミド(ナイロンPACMT)、ポリビス(3-メチル-4-アミノヘキシル)メタンイソフタルアミド(ナイロンPACMI)、ポリビス(3-メチル-4-アミノヘキシル)メタンドデカミド(ナイロンPACM12)、ポリビス(3-メチル-4-アミノヘキシル)メタンテトラデカミド(ナイロンPACM14)等の成分のうち一種もしくは二種以上の複数成分を組み合わせた共重合体やこれらの混合物を挙げることができる。
 ポリアセタールとしては、オキシメチレン単位を主たる繰り返し単位とする単独重合体、および、主としてオキシメチレン単位からなり、主鎖中に2~8個の隣接する炭素原子を有するオキシアルキレン単位を含有する共重合体が挙げられる。
 ポリエチレンテレフタレートとしては、テレフタル酸またはその誘導体と、エチレングリコールを重縮合することにより得られる重合体が挙げられる。
 ポリブチレンテレフタレートとしては、テレフタル酸またはその誘導体と、1,4-ブタンジオールを重縮合することにより得られる重合体が挙げられる。
 ポリトリメチレンテレフタレートとしては、テレフタル酸またはその誘導体と、1,3-プロパンジオールを重縮合することにより得られる重合体が挙げられる。
 ポリカーボネートとしては、ジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネート等の炭酸エステルとを溶融状態で反応させるエステル交換法により得られる重合体、又は、ジヒドロキシアリール化合物とホスゲンとを反応するホスゲン法により得られる重合体が挙げられる。
 ポリアリーレンサルファイドとしては、直鎖型ポリフェニレンサルファイド、重合の後に硬化反応を行うことで高分子量化した架橋型ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンサルファイドサルフォン、ポリフェニレンサルファイドエーテル、ポリフェニレンサルファイドケトン等が挙げられる。
 変性ポリフェニレンエーテルとしては、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテルとポリスチレンとのポリマーアロイ、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテルとスチレン/ブタジエン共重合体とのポリマーアロイ、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテルとスチレン/無水マレイン酸共重合体とのポリマーアロイ、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテルとポリアミドとのポリマーアロイ、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテルとスチレン/ブタジエン/アクリロニトリル共重合体とのポリマーアロイ等が挙げられる。
 ポリアリールケトンとしては、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)、ポリエーテルエーテルケトンケトン(PEEKK)等が挙げられる。
 液晶ポリマー(LCP)としては、サーモトロピック液晶ポリエステルである芳香族ヒドロキシカルボニル単位、芳香族ジヒドロキシ単位、芳香族ジカルボニル単位、脂肪族ジヒドロキシ単位、脂肪族ジカルボニル単位等から選ばれる一種以上の構造単位からなる(共)重合体が挙げられる。
 フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルコキシ樹脂(PFA)、フッ化エチレンプロピレン樹脂(FEP)、フッ化エチレンテトラフルオロエチレン樹脂(ETFE)、ポリビニルフロライド(PVF)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン/クロロトリフロオロエチレン樹脂(ECTFE)が挙げられる。
 アイオノマー(IO)樹脂としては、オレフィンまたはスチレンと不飽和カルボン酸との共重合体であって、カルボキシル基の一部を金属イオンで中和してなる重合体が挙げられる。
 オレフィン/ビニルアルコール樹脂としては、エチレン/ビニルアルコール共重合体、プロピレン/ビニルアルコール共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体ケン化物、プロピレン/酢酸ビニル共重合体ケン化物等が挙げられる。
 環状オレフィン樹脂としては、シクロヘキセン等の単環体、テトラシクロペンタジエン等の多環体、環状オレフィンモノマーの重合体が挙げられる。
 ポリ乳酸としては、L体の単独重合体であるポリL-乳酸、D体の単独重合体であるポリD-乳酸、またはその混合物であるステレオコンプレックス型ポリ乳酸が挙げられる。
 セルロース樹脂としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート等を挙げることができる。
 また、前記熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ(EP)樹脂、メラミン(MF)樹脂、フェノール樹脂(PF)、ウレタン樹脂(PU)、ポリイソシアネート、ポリイソシアヌレート、ポリイミド(PI)、ユリア(UF)樹脂、シリコン(SI)樹脂、フラン(FR)樹脂、ベンゾグアナミン(BR)樹脂、アルキド樹脂、キシレン樹脂、ビスマレイドトリアジン(BT)樹脂、ジアリルフタレート樹脂(PDAP)等を挙げることができる。
 具体的に、不飽和ポリエステルとしては、脂肪族不飽和時カルボン酸と脂肪族ジオールをエステル化反応させることで得られる樹脂が挙げられる。
 ビニルエステル樹脂としては、ビス系ビニルエステル樹脂、ノボラック系ビニルエステル樹脂が挙げられる。
 エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールM型エポキシ樹脂(4,4'-(1,3-フェニレンジイソプリジエン)ビスフェノール型エポキシ樹脂)、ビスフェノールP型エポキシ樹脂(4,4'-(1,4-フェニレンジイソプリジエン)ビスフェノール型エポキシ樹脂)、ビスフェノールZ型エポキシ樹脂(4,4'-シクロヘキシジエンビスフェノール型エポキシ樹脂)、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタン型ノボラック型エポキシ樹脂,縮合環芳香族炭化水素構造を有するノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、キシリレン型エポキシ樹脂やフェニルアラルキル型エポキシ樹脂などのアラルキル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、2官能ないし4官能エポキシ型ナフタレン樹脂、ビナフチル型エポキシ樹脂、ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
 メラミン樹脂としては、メラミン(2,4,6-トリアミノ-1,3,5-トリアジン)とホルムアルデヒドとの重縮合からなる重合体が挙げられる。
 フェノール樹脂としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、メチロール型レゾール樹脂、ジメチレンエーテル型レゾール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂、または、アリールアルキレン型フェノール樹脂等が挙げられ、この中の一種、もしくは、二種以上を組み合わせたものが挙げられる。
 ユリア樹脂としては、尿素とホルムアルデヒドとの縮合によって得られる樹脂が挙げられる。
 前記熱可塑性樹脂又は前記熱硬化性樹脂は、単独で用いてもよく、二種以上組み合わせて用いてもよい。
 本発明のガラス繊維強化樹脂組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲で、前記ガラス繊維及び前記樹脂以外の成分を含むことができる。このような成分としては、前記ガラス繊維以外のガラス繊維(例えば、Eガラス繊維、Sガラス繊維)、ガラス繊維以外の強化繊維(例えば、炭素繊維、金属繊維)、ガラス繊維以外の充填剤(例えば、ガラスパウダー、タルク、マイカ)、難燃剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、流動性改良剤、アンチブロッキング剤、潤滑剤、核剤、抗菌剤、顔料等を挙げることができる。また、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物は、ガラス繊維強化樹脂組成物の全量に対し、これらの成分を合計で0~40質量%の範囲で含有することができる。
 本発明のガラス繊維強化樹脂組成物は、例えば、複数本のガラスフィラメントが集束されて形成され、1~25mmの長さに切断されたガラス繊維(チョップドストランド)を、樹脂と混練することで得ることができる。得られたガラス繊維強化樹脂組成物は、ノズルからの押出し、所定長(例えば、1~50mm)に切断することにより、ペレットの形状に加工することができる。または、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物は、複数本のガラスフィラメントが集束されて形成され、連続的に巻き取られたガラス繊維(ロービング)に、溶融した熱可塑性樹脂を含侵させてから、冷却することで、ロービングの周囲に熱可塑性樹脂を保持させることで得ることができる。得られたガラス繊維強化樹脂組成物は、所定長(例えば、1~50mm)に切断することにより、ペレットの形状に加工することができる。なお、後者の例示において、ガラス繊維強化樹脂組成物中のガラス繊維の繊維長は、ペレットの長さ(所定の切断長)と実質的に等しくなる。
 本発明のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品は、例えば、前述のようにして得られたペレットを前述の公知の成形方法により成形品に加工することで得ることができる。
 本発明のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品において、ガラス繊維が前述の扁平断面を備える場合、成形品中のガラス繊維の数平均繊維長は、例えば、250~400μmの範囲であり、265~350μmの範囲であることが好ましい。ガラス繊維強化樹脂組成物中において、前記ガラス繊維が、前記範囲の平均繊維長を備えることで、該ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び高い衝撃強さが実現される。
 ここで、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品中のガラス繊維の数平均繊維長が前述の範囲である場合に、250μm以上の繊維長をもつガラス繊維の割合が、40.0質量%以上であることが好ましく、45.0質量%以上であることがより好ましく、48.0質量%以上であることがさらに好ましい。本発明のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品中において、ガラス繊維の繊維長がこのように分布することで、該ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の高い引張強度、高い曲げ強度、高い曲げ弾性率、及び高い衝撃強さが実現される。
 本発明のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品中のガラス繊維の数平均繊維長の測定方法としては、初めに、該ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品を、例えば、300~650℃のマッフル炉で0.5~24時間程度加熱する等して、有機物を分解する。次に、残ったガラス繊維をガラスシャーレに移し、アセトンを用いてシャーレの表面に分散させる。次に、表面に分散した、500本以上のガラス繊維について実体顕微鏡を用いて繊維長を測定し、数平均繊維長を算出する。
 本発明のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の用途としては、例えば、電子機器筐体、電子部品、車両外装部材(バンパー、フェンダー、ボンネット、エアダム、ホイールカバー等)、車両内装部材(ドアトリム、天井材等)、車両エンジン周り部材(オイルパン、エンジンカバー、インテークマニホールド、エキゾーストマニホールド等)、マフラー関連部材(消音部材等)、高圧タンク等を挙げることができる。引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、及び衝撃強さを高い水準で兼ね備えることが求められることから、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の用途としては、スマートフォン、タブレット、ノートパソコン、携帯音楽プレイヤー、携帯ゲーム機等の携帯電子機器筐体が好ましい。
 次に、本発明の実施例及び比較例を示す。
 [ガラス組成]
 表1に示す4種類のガラス組成を用いた。ここで、組成1及び組成2は本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に用いるガラス繊維のガラス組成であり、組成3はAl、CaO及びBが本発明のガラス繊維強化樹脂組成物に用いるガラス繊維のガラス組成の範囲から外れており、組成4はEガラス組成に相当する。
 なお、各ガラス組成の繊維弾性率は、接触、摩擦等による傷、劣化等のない1本のガラスフィラメントを、中央に直径50mmの穴の開いた所定の台紙に接着して試験片とし、該試験片を前記引張試験機のつかみ具にセットし、台紙の端部を切除した後、クロスヘッド速度5mm/分で引張試験を行い、初期の強度変動値とそれに対応する伸び率から算出した。測定中に糸抜けが生じた試験片は除外し、n=15の平均値を繊維弾性率の測定値とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 [樹脂]
 ポリアミド(表中、PAとして表記する)として、UBE NYLON 1015B(商品名、宇部興産株式会社製)を用いた。
 ポリカーボネート(表中、PCとして表記する)として、パンライト L-1250Y(商品名、帝人株式会社製)を用いた。
 [引張強度]
 ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の引張強度は、ISO527に準拠して測定した。
 [曲げ強度]
 ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の曲げ強度は、ISO178に準拠して測定した。
 [曲げ弾性率]
 ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の曲げ強度は、ISO178に準拠して測定した。
 [シャルピー衝撃強さ]
 ガラス繊維強化樹脂組成物からなるシャルピー衝撃強さは、ISO179に準拠して測定した。
 〔実施例1-2、比較例1-2〕
 表2に示すとおり、前記組成1~4をそれぞれ備える円形断面を有するガラス繊維と、ポリアミドとからなるガラス繊維強化樹脂組成物について、ガラス繊維が前記組成1を備える場合を実施例1、前記組成2を備える場合を実施例2、前記組成3を備える場合を比較例1、前記組成4を備える場合を比較例2として、該ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強さを評価した。
 なお、表中、引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強さ欄の角括弧中の数値は、組成4(Eガラス組成)を用いた場合を100とした際の相対値を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示されるとおり、本発明に規定されるガラス組成を備える実施例1及び実施例2のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品は、Eガラス組成を備える比較例2のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品と比較して、引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、及び、シャルピー衝撃強さの全てが高い値となっている。
 一方、Al、CaO及びBが本発明に規定されるガラス組成の範囲から外れている比較例1のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品は、引張強度、曲げ強度及び曲げ弾性率は、実施例1、2及び比較例2よりも高いが、シャルピー衝撃強さが、比較例2よりも劣っている。
 〔実施例3-4、比較例3-4〕
 表3に示すとおり、前記組成1~4をそれぞれ備える長円形断面を有するガラス繊維と、ポリアミドとからなるガラス繊維強化樹脂組成物について、ガラス繊維が前記組成1を備える場合を実施例3、前記組成2を備える場合を実施例4、前記組成3を備える場合を比較例3、前記組成4を備える場合を比較例4として、該ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強さを評価した。
 なお、表中、引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強さ欄の角括弧中の数値は、組成4(Eガラス組成)を用いた場合を100とした際の相対値を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示されるとおり、本発明に規定されるガラス組成を備える実施例3及び実施例4のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品は、Eガラス組成を備える比較例4のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品と比較して、引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、及び、シャルピー衝撃強さの全てが高い値となっている。また、表2及び表3の比較より、ガラス繊維の断面形状が扁平断面(長円形)である場合、Eガラス組成を備えるガラス繊維を含むガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品を基準とした、引張強度等の向上率が極めて高くなっている。
 一方、Al、CaO及びBが本発明に規定されるガラス組成の範囲から外れている比較例3のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品は、引張強度、曲げ強度及び曲げ弾性率は、比較例4よりも高いが、シャルピー衝撃強さが、比較例4と同等である。
 また、表2及び表3の比較より、ガラス繊維の断面形状が円形である場合には、組成1又は組成2のガラス組成を備えるガラス繊維を組むガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品は、組成3のガラス組成を含むガラス組成を備えるガラス繊維を組むガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品よりも、引張強度、曲げ強度及び曲げ弾性率が若干劣るが、ガラス繊維の断面形状が扁平断面(長円形)である場合には、逆にこれらの値が優れている。
 〔実施例5、比較例5-6〕
 表4に示すとおり、前記組成2~4をそれぞれ備える長円形断面を有するガラス繊維と、ポリカーボネートとからなるガラス繊維強化樹脂組成物について、ガラス繊維が前記組成2を備える場合を実施例5、前記組成3を備える場合を比較例5、前記組成4を備える場合を比較例6として、該ガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品の引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強さを評価した。
 なお、表中、引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強さ欄の角括弧中の数値は、組成4(Eガラス組成)を用いた場合の引張強度等を100とした際の相対値を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表4に示されるとおり、本発明に規定されるガラス組成を備える実施例2のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品は、Eガラス組成を備える比較例6のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品と比較して、引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、及び、シャルピー衝撃強さの全てが高い値となっている。
 一方、Al、CaO及びBが本発明に規定されるガラス組成の範囲から外れている比較例5のガラス繊維強化樹脂組成物からなる成形品は、引張強度、曲げ強度及び曲げ弾性率は、比較例6よりも高いが、シャルピー衝撃強さが、比較例6よりも劣っている。

Claims (6)

  1.  ガラス繊維強化樹脂組成物の全量に対し10~90質量%の範囲のガラス繊維と、90~10質量%の範囲の樹脂とを含有するガラス繊維強化樹脂組成物であって、
     該ガラス繊維は、ガラス繊維全量に対し57.0~60.0質量%の範囲のSiOと、17.5~20.0質量%の範囲のAlと、8.5~12.0質量%の範囲のMgOと、10.0~13.0質量%の範囲のCaOと、0.5~1.5質量%の範囲のBとを含み、かつ、SiO、Al、MgO及びCaOの合計量が98.0質量%以上である組成を備えることを特徴とするガラス繊維強化樹脂組成物。
  2.  請求項1記載のガラス繊維強化樹脂組成物において、前記ガラス繊維は、断面形状の短径に対する長径の比(長径/短径)が2.0~10.0の範囲にあり、断面積を真円に換算したときの繊維径が3.0~35.0μmの範囲にある扁平断面を備えることを特徴とするガラス繊維強化樹脂組成物。
  3.  請求項1記載のガラス繊維強化樹脂組成物において、前記ガラス繊維は、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又は、これらの樹脂の混合物により被覆されていることを特徴とするガラス繊維強化樹脂組成物。
  4.  ガラス繊維強化樹脂組成物の全量に対し10~90質量%の範囲のガラス繊維と、90~10質量%の範囲の樹脂とを含有し、
     該ガラス繊維は、ガラス繊維全量に対し57.0~60.0質量%の範囲のSiOと、17.5~20.0質量%の範囲のAlと、8.5~12.0質量%の範囲のMgOと、10.0~13.0質量%の範囲のCaOと、0.5~1.5質量%の範囲のBとを含み、かつ、SiO、Al、MgO及びCaOの合計量が98.0質量%以上である組成を備えるガラス繊維強化樹脂組成物からなることを特徴とする成形品。
  5.  請求項4記載の成形品において、前記ガラス繊維は、断面形状の短径に対する長径の比(長径/短径)が2.0~10.0の範囲にあり、断面積を真円に換算したときの繊維径が3.0~35.0μmの範囲にある扁平断面を備えることを特徴とする成形品。
  6.  請求項4記載の成形品において、前記ガラス繊維は、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又は、これらの樹脂の混合物により被覆されていることを特徴とする成形品。
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