JP2000219796A - 耐衝撃性フェノール樹脂成形材料組成物 - Google Patents

耐衝撃性フェノール樹脂成形材料組成物

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JP2000219796A JP2537299A JP2537299A JP2000219796A JP 2000219796 A JP2000219796 A JP 2000219796A JP 2537299 A JP2537299 A JP 2537299A JP 2537299 A JP2537299 A JP 2537299A JP 2000219796 A JP2000219796 A JP 2000219796A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱性を有し高い衝撃強度、曲げタワミ性に優
れた成形品、硬化物を与え、バランスのとれた特性を示
すフェノール樹脂成形材料で、流動性にも優れており射
出成形用材料として使用するのに好適なフェノール樹脂
成形材料組成物に関する。 【解決手段】補強材としてガラス繊維および樹脂処理ガ
ラス繊維粉砕物を使用するもので、ノボラック型フェノ
ール樹脂、ガラス繊維、樹脂処理ガラス繊維粉砕物、ア
クリロニトリル・ブタジエン共重合体および無機充填剤
を主成分として含有するフェノール樹脂成形材料組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形において高い
衝撃強度、曲げタワミ性を有し耐熱性に優れ、バランス
のとれた特性を示す成形品を与えるフェノール樹脂成形
材料組成物に関する。さらに本発明のフェノール樹脂成
形材料組成物は流動性が良好であり射出成形用成形材料
として有用である。
【0002】
【従来技術】フェノール樹脂成形材料は、機械的強度、
耐熱性、寸法安定性等にすぐれていることから、従来よ
り自動車部品、電気、電子等の分野に広く利用されてき
ている。
【0003】しかしながらフェノール樹脂をはじめ熱硬
化性樹脂は耐熱性に優れている反面、脆く割れ易い欠点
がある。この欠点を改良する方法として従来から数多く
の種々の方法がとられてきている。たとえば、衝撃強度
を付与する方法としてガラス繊維を配合したり、あるい
は種々のゴム成分を配合する方法、さらにはゴム変性し
たフェノール樹脂を使用する方法などがある。またガラ
スロービングにフェノール樹脂ワニスを含浸させ乾燥し
たプリプレグを適当な長さに切断して使用する方法等が
ある。
【0004】しかし、前者において、ガラス繊維を配合
する方法では相応の強度を得るためには相当の量を配合
することが必要であるが、多量のガラス繊維を配合する
ことは成形性の点で問題がある。またゴム成分を配合し
た場合は耐熱性が低下したり、フェノール樹脂成形材料
の特徴の一つである耐クリープ性が低下する傾向があ
る。一方後者の場合は成形方法が圧縮成形に限られると
いう欠点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐熱性を有
し、高い衝撃強度、曲げタワミ性にすぐれた成形品、硬
化物を与えるバランスのとれた特性を示し、特にコンミ
テータ用成形材料として有用であり、さらに流動性にも
優れており射出成形用材料として使用するのに好適なフ
ェノール樹脂成形材料を得ることを目的とするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく多角的に種々検討を行った結果、補強材と
してガラス繊維および樹脂処理ガラス繊維粉砕物を使用
することにより、フェノール樹脂の特徴である耐熱性、
耐クリープ性を損なうことなく、高い衝撃強度および曲
げタワミ性を有し、その上流動性がよく射出成形可能な
フェノール樹脂成形材料組成物を見出した。
【0007】すなわち、本発明はノボラック型フェノー
ル樹脂、ガラス繊維、樹脂処理ガラス繊維粉砕物、アク
リロニトリル・ブタジエン共重合体および無機充填材を
主成分とし含有するフェノール樹脂成形材料組成物であ
って、(1)ノボラック型フェノール樹脂20〜50重
量%、(2)ガラス繊維30〜60重量%、(3)樹脂
処理ガラス繊維粉砕物5〜20重量%,(4)アクリロ
ニトリル・ブタジエン共重合体3〜10重量%、および
(5)無機充填材5〜15重量%を主成分として含有し
てなるフェノール樹脂成形材料組成物に関するものであ
る。
【0008】また、本発明は(1)ノボラック型フェノ
ール樹脂20〜50重量%、(2)ガラス繊維30〜6
0重量%、(3)樹脂処理ガラス繊維粉砕物5〜20重
量%、(4)アクリロニトリル・ブタジエン共重合体3
〜10重量%、および(5)無機充填材5〜15重量%
を主成分とし、硬化剤、離型剤、硬化助剤および着色
剤、さらにはシランカップリング剤を含有してなるフェ
ノール樹脂成形材料組成物に関するものである。
【0009】
【発明の実施態様】本発明のフェノール樹脂成形材料組
成物について具体的に説明する。本発明においては、樹
脂成分としてはノボラック型フェノール樹脂が使用さ
れ、一般的には20〜50重量%の範囲で使用される。
成形性、物性バランス等の観点から使用される樹脂量は
20〜45重量%が通常使用される。
【0010】ノボラック型フェノール樹脂は低分子量体
から高分子量体までの広い分子量範囲で使用可能である
が、より好ましくは数平均分子量1000以下、600
〜800の低分子量樹脂を使用することが、成形材料調
製時(コンパウンディング化時)、特に配合組成物の混
練時の生産安定性および射出成形時の成形安定性の点等
から好ましい。また数平均分子量1000以下のノボラ
ック型フェノール樹脂は、ランダム型、ハイオルソ型ノ
ボラック樹脂のいずれもが用いられるが、ハイオルソ型
ノボラック樹脂が反応性に富み良好な成形性を有するこ
とから好ましい。また所望によりレゾール型フェノール
樹脂をノボラック型フェノール樹脂の一部に置き換えて
使用することもできる。この場合レゾール型フェノール
樹脂の使用量は5〜30重量%が好ましい。
【0011】ガラス繊維は繊維長1〜6mm、繊維径6
〜13μmのものが使用され、30〜60重量%の範囲
で配合される。配合量が30重量%より少ない場合は衝
撃強度の向上が望めず、60重量%を超える量では材料
化(コンパウンディング化)が困難となり好ましくな
い。
【0012】本発明において使用される樹脂処理ガラス
繊維粉砕物は、ガラス繊維、ガラス織布あるいはガラス
マットを、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂などの熱硬化性樹脂
で、たとえば含浸等により処理し乾燥後粉砕したもので
ある。これらの中でもフェノール樹脂、エポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂で処理された粉砕物が好ましい。この樹
脂処理ガラス繊維粉砕物は成形材料組成物中5〜20重
量%が使用され、使用量が20重量%を超える量の使用
は配合時の分散性に、コンパウンディング化に長時間を
要するなどの難点があり、また硬化物の機械的特性を損
なうことにもなり好ましくない。5重量%より少ない時
は所期の効果が達成されない。
【0013】本発明において、この樹脂処理ガラス繊維
粉砕物はガラス繊維成分が70〜90%であるものが好
ましく、また粉砕物の大きさは、長さ3mm〜15mm
のものが好ましい。該粉砕物の長さが余りに大きい場合
は配合時の分散性に難がありコンパウンディング化に長
時間を要し、また硬化物の機械的特性を損なうことにも
なり好ましくない。
【0014】このような樹脂処理ガラス繊維粉砕物は、
たとえばガラス繊維強化成形品の端材などの廃材を粉砕
したものなども使用することができる。
【0015】本発明において上記の樹脂処理ガラス繊維
粉砕物を使用することにより、補強効果を高めるために
ガラス繊維のみを使用するのに比べフェノール樹脂とガ
ラス繊維との相溶性が良好でありフェノール樹脂とガラ
ス繊維の密着性が高められ成形品、硬化物の機械的強度
等の特性、例えば、本発明の成形材料組成物をコンミテ
ータ用材料として使用した場合、加熱時の回転強度の低
下が少ないという優れた効果が得られる。
【0016】本発明において配合されるアクリロニトリ
ル・ブタジエン共重合体(以下NBRと記す)は、いわ
ゆる部分架橋されたものが好適に使用される。この部分
架橋NBRはモノマーとしてブタジエンの二重結合にア
クリロニトリルを架橋させたものを適当な割合使用して
ブタジエンとアクリロニトリルを共重合させたものであ
り、たとえばPNC−38(JSR株式会社)、PXL
−38.20(バイエルポリサー社)などの商品名で市
販されているものが使用される。この部分架橋NBRは
3〜10重量%が使用され10重量%を超える量の使用
は成形品、硬化物の機械的強度、耐熱性などが低下し好
ましくない。
【0017】本発明で使用される無機充填材としては、
焼成クレー、未焼成クレー、ヘッドマナイト、ウオラス
トナイト、マイカ、シリカ粉末、炭酸カルシウム等が例
示される。無機充填材は、5〜15重量%の範囲で使用
される。無機充填材の使用は成形加工性を良好にし、硬
化物の機械的特性がバランスのとれた成形品が得られ
る。15重量%を超える量の使用は成形品硬化物の機械
的特性が低下し好ましくなく、5重量%より少ない量で
は所望する性能を達成することができない。
【0018】さらに、本発明において、フェノール樹脂
と、ガラス繊維をはじめ、その他の無機充填材との密着
性を向上させるためにシラン系あるいはチタン系のカッ
プリング剤を少量、通常成形材料組成物中0.5〜2.
0重量%配合することが好適である。このようなカップ
リング剤としては、たとえば、アミノプロピルトリエト
キシシランのようなアミノアルキルアルコキシラン、ビ
ス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテート
チタネートのようなアミノアルキルチタネートなどが例
示される。
【0019】また硬化剤、硬化助剤として通常使用され
るヘキサメチレンテトラミン、水酸化カルシウム、酸化
マグネシウム等が使用される。その他に本発明成形材料
組成物には離型剤、着色剤などのフェノール樹脂成形材
料に配合されるものが所望に応じて使用することができ
る。
【0020】本発明の成形材料組成物は、樹脂成分、ガ
ラス繊維、樹脂処理ガラス繊維粉砕物、NBRおよび無
機充填材、さらに硬化剤、離型剤、その他の添加剤を配
合し加熱ロール、加熱ニーダー、押出機等により溶融混
練し、混練物をシート状としたのち粉砕して材料化する
方法、あるいは高速翼回転式混合機、たとえば、ヘンシ
ェルミキサー、スーパーミキサーなどによりガラス繊
維、樹脂処理ガラス繊維粉砕物、無機充填剤等を樹脂成
分と混合・混練して材料化する方法など従来から利用さ
れている方法により得ることができるが、加熱ロール、
加熱ニーダー、押出機等により材料化する方法が、機械
的特性と耐熱性、寸法安定性などにバランスのとれた特
性を示す硬化物が得られ好ましい。なお、ヘンシェルミ
キサーやスーパーミキサー等により混合・混練して材料
化する際にはノボラック型フェノール樹脂はメタノール
等のアルコール類、ケトン類などの溶剤に溶解した液状
樹脂として配合することができる。この際の樹脂濃度は
50〜70%程度は一般的である。
【0021】
【実施例】次に本発明について実施例および比較例を挙
げ説明する。 実施例 表1に示した配合処方による配合混合物を加熱ロールで
混練して所定の成形材料組成物を得た。この成形材料組
成物について各物性を測定した。なお物性測定は射出成
形機により金型温度170℃、シリンダー温度90℃、
硬化時間60秒の条件で試験片を成形した。シャルピー
衝撃強度、曲げ強度、曲げ弾性率、曲げタワミ性はJI
S 6911に準じて測定した。また、充填用樹脂とし
て本発明の成形材料組成物を使用したコンミテータの機
械特性〔回転破壊強度(rpm)(破壊が生じるまでの
回転数)〕を示す。
【0022】
【表1】 回転破壊強度 :300℃雰囲気中において破壊するまでの回転数。
【0023】
【発明の効果】本発明のフェノール樹脂成形材料組成物
は、流動性が良好であり射出成形用成形材料として有用
であり、射出成形により成形された成形物は高い衝撃強
度(シャルピー強度)、曲げタワミ性を有し、耐熱性に
優れ、バランスのとれた特性を示す成形品、硬化物を与
えることができ、自動車、電気機器などのコンミテータ
用材料等として有用なものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 守世 東京都大田区西六郷4丁目11番26号 フド ー株式会社内 Fターム(参考) 4J002 AC072 CC041 DE238 DJ008 DJ018 DJ038 DL006 DL007 EU189 EX079 EZ009 FA046 FA047 FB267 FD016 FD017 FD018 FD090 FD149 FD150

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)ノボラック型フェノール樹脂20〜
    50重量%、(2)ガラス繊維30〜60重量%、
    (3)樹脂処理ガラス繊維粉砕物5〜20重量%,
    (4)アクリロニトリル・ブタジエン共重合体3〜10
    重量%、および(5)無機充填材5〜15重量%を主成
    分として含有することを特徴とするフェノール樹脂成形
    材料組成物。
  2. 【請求項2】樹脂処理ガラス繊維粉砕物は、ガラス繊
    維、ガラス織布あるいはガラスマットを熱硬化性樹脂で
    処理し、乾燥後粉砕したものである請求項1記載のフェ
    ノール樹脂成形材料組成物。
  3. 【請求項3】樹脂処理ガラス繊維粉砕物は、ガラス繊維
    成分含有量が70〜90%である請求項1記載のフェノ
    ール樹脂成形材料組成物。
  4. 【請求項4】アクリロニトリル・ブタジエン共重合体
    が、部分架橋された共重合体で、溶解度指数(SP値)
    が9〜11である請求項1記載のフェノール樹脂成形材
    料組成物。
  5. 【請求項5】無機充填材が、焼成クレー、未焼成クレ
    ー、ヘッドマナイト、ウオラストナイト、マイカ、シリ
    カ粉末、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも1種で
    ある請求項1記載のフェノール樹脂成形材料組成物。
  6. 【請求項6】硬化剤、離型剤、硬化助剤および着色剤、
    シラン系あるいはチタン系カップリング剤を含有してな
    る請求項1〜5記載のフェノール樹脂成形材料組成物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005019338A1 (ja) * 2003-08-22 2005-03-03 Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. フェノール樹脂成形材料及び樹脂製摺動部品
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