JP2002275347A

JP2002275347A - フェノール樹脂成形材料

Info

Publication number: JP2002275347A
Application number: JP2001077720A
Authority: JP
Inventors: Satoru Kawamura; 哲河村
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2002-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】フェノール樹脂の持つ優れた機械的強度、絶
縁性、成形性等を損なうことなく、２５０Ｖの耐トラッ
キング性を持ち摺動磨耗性及び耐燃性に優れた熱硬化性
樹脂成形材料を提供する【解決手段】成形材料全体に対し、（ａ）フェノール
樹脂１０〜３０重量％、（ｂ）水酸化マグネシウム３０
〜７０重量％を含有し、（ａ）のフェノール樹脂１００
重量部に対して（ｃ）重合度２５０〜２５００、ブチラ
ール化度６０〜８０モル％のポリビニルブチラール樹脂
３０〜１５０重量部を含有することを特徴とするフェノ
ール樹脂成形材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２５０Ｖの耐トラ
ッキング性を持ち摺動磨耗性および耐燃性に優れたフェ
ノール樹脂成形材料に関するものである。本発明の成形
材料は、例えば、ブレーカー、スイッチ、マグネットス
イッチ等の可動部を伴う電気部品等に好適である。

【０００２】

【従来の技術】フェノール樹脂成形材料はその電気特
性、耐熱性及び安価であること等から電機分野をはじめ
各分野にて使用されてきた。近年、電気部品の小型化や
安全規格の国際化などを背景として、フェノール樹脂で
は難しいとされていた耐トラッキング性２５０Ｖの要求
が顕在化してきた。また、従来より、耐トラッキング性
を向上させる手段としては一般的であった無機基材の高
充填化による樹脂含有量の低減をおこなうと、機械的強
度、摺動磨耗性、成形性等の低下が発生していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、フェノール
樹脂の持つ優れた機械的強度、絶縁性、成形性等を損な
うことなく、２５０Ｖの耐トラッキング性を持ち摺動磨
耗性及び耐燃性に優れたフェノール樹脂成形材料を提供
するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）成形
材料全体に対し、（ａ）フェノール樹脂１０〜３０重量％（ｂ）水酸化マグネシウム３０〜７０重量％を含有し、（ａ）フェノール樹脂１００重量部に対して
（ｃ）重合度２５０〜２５００、ブチラール化度６０〜
８０モル％のポリビニルブチラール樹脂３０〜１５０重
量部を含有することを特徴とするフェノール樹脂成形材
料、（２）成形材料全体に対し、（ｄ）有機繊維３〜
２０重量％を含有することを特徴とする請求項１記載の
フェノール樹脂成形材料、（３）（ａ）のフェノール
樹脂１００重量部のうち５０重量部以上がレゾール型フ
ェノール樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記
載のフェノール樹脂成形材料、である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明で用いられる（ａ）フェノ
ール樹脂の種類は特に限定しない。ノボラック型フェノ
ール樹脂、レゾール型フェノール樹脂を単独又は併用し
て使用する。ノボラック型フェノール樹脂の場合、硬化
剤としてヘキサメチレンテトラミンをフェノール樹脂１
００重量部に対して通常１０〜３０重量部の割合で使用
する。フェノール樹脂の配合割合は、ヘキサメチレンテ
トラミンを配合する場合はその量を含めて、成形材料全
体に対して１０〜３０重量％使用するのが好ましい。１
０重量％未満では樹脂の流動性が低下し成形性が悪化し
やすくなり、３０重量％を超えると十分な耐トラッキン
グ性が得られないことがある。耐トラッキング性と成形
性のバランスを考慮すると、より好ましくは１４〜２０
重量％である。

【０００６】本発明に用いる（ａ）フェノール樹脂は、
１００重量部のうち５０重量部以上がレゾール型フェノ
ール樹脂であることが望ましい。レゾール型フェノール
樹脂が５０重量部未満では成形材料の硬化性が低くまた
成形品の耐熱性も低下する傾向が見られる。

【０００７】本発明に用いる（ｃ）ポリビニルブチラー
ル樹脂は、重合度２５０〜２５００、ブチラール化度６
０〜８０モル％のものが好ましい。重合度が２５０未満
だと軟化点が低いため原料の保管や生産時の作業性に問
題を生じることがあり、２５００より大きいと軟化点が
高くなり生産時の分散性が低下し特性のばらつきの原因
となる。作業性、成形品特性のバランスを考慮すると、
より好ましい重合度の範囲は３００〜５００である。ブ
チラール化度が６０モル％未満では成形品の耐水性が低
下し、８０モル％を超えるとフェノール樹脂との相溶性
が低下し成形品外観や機械的強度が低下する。成形品の
特性を考慮すると、より好ましくは６５〜７５モル％で
ある。添加量についてはフェノール樹脂１００重量部に
対して、ポリビニルブチラール樹脂３０〜１５０重量部
が望ましい。３０重量部未満では十分な耐トラッキング
性を付与することが難しく、１５０重量部より多いと十
分な熱時剛性を得にくい。ポリビニルブチラール樹脂の
配合による効果を十分に引き出すためには、５０〜１０
０重量部を添加するのがより好ましい。

【０００８】（ｃ）ポリビニルブチラール樹脂はフェノ
ール樹脂と比較すると、燃焼時に炭化物を残しにくいた
め、成形品表面の炭化物が導電することによるトラッキ
ングを抑える働きをする。また、重合度が５００以下の
ものでは流動性が非常に良く、耐トラッキング性向上の
ためフェノール樹脂配合量を減らした系においても成形
材料の十分な成形性を発現するのに寄与している。さら
にポリビニルブチラール樹脂は特にレゾール樹脂との反
応性に富み、加熱成形することによりフェノール樹脂骨
格中に取り込まれるため、成型品の物性が安定する効果
も有する。

【０００９】本発明において、（ｂ）水酸化マグネシウ
ムは耐燃性および摺動摩耗性の向上のために配合され
る。用いられる水酸化マグネシウムは特に限定されるも
のではないが、粒子径で１５０メッシュ通過品以下の大
きさであることが好ましい。１５０メッシュ通過品より
も大きな粒子径であると摺動摩耗特性に影響を及ぼす傾
向にある。また、樹脂中への分散性向上のため表面処理
を施したものも好ましい。（ｂ）水酸化マグネシウムの
添加量は成形材料全体に対して３０〜７０重量％が好ま
しい。３０重量％未満では十分な耐燃性および摺動摩耗
性が得られないことがある。また、７０重量％より多い
と樹脂含有量が低くなるため成形性が悪化する傾向があ
る。

【００１０】（ｄ）有機繊維は、成形品の摺動摩耗性の
向上のために配合される。有機繊維は粉砕布や木粉、パ
ルプ等に代表されるものであり、特に限定されるもので
はない。有機繊維の配合量は成形材料全体に対して３〜
２０重量％が好ましい。配合量が３重量％未満であると
成形品の摺動摩耗性が低下する傾向が見られ、２０重量
％を超えると耐トラッキング性が低下する傾向にある。

【００１１】本発明ではフェノール樹脂、ポリビニルブ
チラール樹脂、水酸化マグネシウム、有機繊維以外に
も、必要に応じて消石灰などの硬化助剤、着色剤、離型
剤等を添加することが出来る。

【００１２】本発明のフェノール樹脂成形材料の製造方
法は、通常の方法を適用することが出来る。即ち、上記
の配合物を所定の配合で混合し、５０〜１００℃程度で
通常のミキシングロールや二軸押出混練機で混練しても
よいし、また高速回転混合機によって造粒化してもよ
い。本発明の熱硬化性樹脂成形材料を用いて成形品を得
るための成形方法は、射出成形、トランスファー成形、
圧縮成形等のいずれにも適用でき限定されるものではな
い。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。表１
に示す原材料を所定の配合でミキシングロールにて８５
℃で６分間混練し、シート状にした後粉砕して成形材料
を製造した。表１に示す配合量はすべて重量％を表す。
得られた成形材料を用い、以下の成形条件で評価用試料
を成形し、機械的強度、絶縁性、耐トラッキング性、摺
動摩耗性及び難燃性を測定した。結果を表１に示す。

【００１４】（成形条件）１．成形方法：トランスファー成形２．金型温度：１７５℃ ３．硬化時間：３分

【００１５】

【表１】

【００１６】（表の注）＊１ノボラック型フェノール樹脂：秋田住友ベークラ
イト製「Ａ−１０８４」数平均分子量＝９００＊２レゾール型フェノール樹脂：製造方法は下記の通
り。＊３ポリビニルブチラール樹脂：積水化学製「エス
レックＢＬ１」重合度３００、ブチラール化度６５モル
％＊４水酸化マグネシウム：神島化学工業製「水酸化
マグネシウム２００」粒子径＝１５０メッシュ通過品＊５含水珪酸アルミニウム：１５０メッシュ通過品＊６水酸化アルミニウム：１５０メッシュ通過品＊７粉砕布：８０メッシュ通過品＊８硬化助剤：消石灰＊９滑剤：ステアリン酸＊１０顔料：カーボンブラック

【００１７】＜レゾール型フェノール樹脂の製造方法＞
フェノール（Ｐ）１００ｋｇ、８７％パラホルムアルデ
ヒド（Ｆ）６２ｋｇ（Ｆ／Ｐモル比１．７０）、酢酸亜
鉛０．５ｋｇを還流コンデンサー撹拌機、加熱装置、真
空脱水装置、スタティックミキサー付きレジン循環装置
を備えた３００リッター反応釜内に入れ、還流反応を３
時間行った。この時点のフェノール反応率は９２％であ
った。その後、脱水を行いながら１１５℃迄加熱し、更
に１１５℃、真空度１００Ｔｏｒｒを１時間維持して反
応を進めた後、冷却バット上に取り出し、フェノール換
算での数平均分子量が７５０のレゾール型フェノール樹
脂（固形）１０５ｋｇを得た。

【００１８】（測定方法）１．曲げ強さ・シャルピー衝撃強さ・絶縁抵抗：ＪＩＳ
Ｋ６９１１による２．耐トラッキング性：ＩＥＣＰｕｂ.１１２による１．摺動摩耗性：ＪＩＳＫ７２１８Ａ法中空円筒を
用い相手材も同材料とした。３．難燃性：ＵＬ９４による

【００１９】実施例１，２，３はいずれも、請求項記載
のフェノール樹脂、水酸化マグネシウム、ポリビニルブ
チラール樹脂、及び有機繊維を適切な範囲で用いてお
り、フェノール樹脂の持つ優れた耐熱性、絶縁性、成形
性等を有し、かつ２５０Ｖの耐トラッキング性と摺動磨
耗性および耐燃性に優れたフェノール樹脂成形材料が得
られた。一方、比較例１は水酸化マグネシウムの代わり
に含水珪酸アルミニウム、比較例２は同様に水酸化アル
ミニウムを用いたが、ともに摺動摩耗性が低下し、曲げ
強さも低下気味となった。比較例３はポリビニルブチラ
ール樹脂の代わりにフェノール樹脂を用い、水酸化マグ
ネシウムの一部を含水珪酸アルミニウムに置き換えた
が、摺動摩耗性、耐トラッキング性、及び難燃性が低下
した。また、比較例４はポリビニルブチラール樹脂の代
わりにフェノール樹脂を用いたが、耐トラッキング性が
低下する結果となった。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、フェノール樹脂、水酸化マグ
ネシウム、ポリビニルブチラール樹脂、及び有機繊維を
含有するフェノール樹脂成形材料であり、優れた機械的
強度、絶縁性、摺動磨耗性、難燃性および２５０Ｖの耐
トラッキング性を持った成形品を得ることができる。従
って本発明のフェノール樹脂成形材料は、それらの特性
を必要とする電気部品の成形品を容易に製造することが
できるため、工業的なフェノール樹脂成形材料として好
適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｂ 3/42 Ｈ０１Ｂ 3/42 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形材料全体に対し、（ａ）フェノール
樹脂１０〜３０重量％（ｂ）水酸化マグネシウム３０〜
７０重量％を含有し、（ａ）フェノール樹脂１００重量
部に対して（ｃ）重合度２５０〜２５００、ブチラール
化度６０〜８０モル％のポリビニルブチラール樹脂３０
〜１５０重量部を含有することを特徴とするフェノール
樹脂成形材料。
【請求項２】成形材料全体に対し、（ｄ）有機繊維３
〜２０重量％を含有することを特徴とする請求項１記載
のフェノール樹脂成形材料。
【請求項３】（ａ）のフェノール樹脂１００重量部の
うち５０重量部以上がレゾール型フェノール樹脂である
ことを特徴とする請求項１又は２記載のフェノール樹脂
成形材料。