JPH01178547A - ゴム変性フェノール樹脂の製造方法 - Google Patents

ゴム変性フェノール樹脂の製造方法

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JPH01178547A
JPH01178547A JP63001031A JP103188A JPH01178547A JP H01178547 A JPH01178547 A JP H01178547A JP 63001031 A JP63001031 A JP 63001031A JP 103188 A JP103188 A JP 103188A JP H01178547 A JPH01178547 A JP H01178547A
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Takeshi Uchida
健 内田
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尚子 木原
Kazuhiro Sawai
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明はゴム変成フェノール樹脂及びその製造方法に関
し、特にフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹
脂等の主剤又は硬化剤として用いた場合に優れた耐衝撃
性、耐熱衝撃性を有する硬化物が得られ、ワニス、積層
板、成形材料等として電気/電子分野を始めとして各種
分野に使用できるものである。
(従来の技術) ノボラック形フェノール樹脂は、それ自体へキサミン等
を触媒として硬化させて絶縁材料等として用いられるだ
けでなく、最近では、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等
の硬化剤として用いられることが多くなってきている。
しかしながら、フェノール樹脂は、樹脂自体の分子量が
小さいため脆く、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の硬
化剤として用いた場合にもこの欠点が現われる。
そこで、従来、ノボラック形フェノール樹脂を桐油や官
能基を有するポリブ、タジエン等によって変成すること
が行なわれてきた。しかし、こうした変成ノボラック形
フェノール樹脂を用いて得られた硬化物では、電気特性
の低下、硬化物表面の汚れ、強度の低下が生じ、更に耐
衝撃性及び耐熱衝撃性が充分でない等の問題があった。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、電気特性の低下、表面の汚れ、強度の低下を招くこ
となく、しかも耐衝撃性、耐熱衝撃性の優れた硬化物を
得ることができるゴム変成フェノール樹脂とこうしたゴ
ム変成フェノール樹脂を製造する方法を提供することを
目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段と作用) 本発明のゴム変成フェノール樹脂は、ノボラック形フェ
ノール樹脂にアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
共重合体及びメチルメタクリレート−ブタジエン−スチ
レン共重合体のうち少なくともいずれか1種を添加した
ことを特徴とするものである。
また、本発明のゴム変成フェノール樹脂の製造方法は、
ノボラック形フェノール樹脂を軟化点以上に加熱し、こ
れに7クリロニトリル一ブタジエンースチレン共重合体
の粉末及びメチルメタクリレート−ブタジエン−スチレ
ン共重合体の粉末のうち少なくともいずれか1種を混合
し、ノボ″ラック形フェノール樹脂中に均一分散させる
ことを特徴とするものである。
本発明において、各成分の配合比はノボラック形フェノ
ール樹脂100重量部に対して、アクリロニトリル−ブ
タジエン−スチレン共重合体及びメチルメタクリレート
−ブタジエン−スチレン共重合体のうち少なくともいず
れか1種2〜10Oji量置部あることが望ましい。
以下1本発明を更に詳細に説明する。
本発明において、ノボラック形フェノール樹脂は、1分
子中に2個以上のフェノール性水酸基を有するものであ
ればいかなるものであってもよく、例えばフェノールノ
ボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tart−
ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノ
ボラック樹脂。
フェノール7ラルキル樹脂、ジシクロ、ペンタジェンフ
ェノールノボラック樹脂等が挙げられる。また、これら
の樹脂に、ジヒドロキシジフェノールエーテル、ジヒド
ロキシベンゼン等の低分子量フェノール化合物を適宜加
えてもよい。
以上の樹脂のうち、成形性、強度等の観点から特にフェ
ノールノボラック樹脂が好ましい、具体例としては、シ
ョウノールBXM−555(昭和高分子−、軟化点88
℃、溶融粘度125℃で2.4ps) 、ショウノール
BRG−556(昭和高分子■、軟化点80”O。
溶融粘度150℃テ1.8ps) 、ショウノールBR
G −557(昭和高分子−、軟化点87℃、溶融粘度
150℃で3.0ps) 、ショウノールBRM−55
8(昭和高分子−、軟化点97℃、溶融粘度150℃テ
8.2ps) 、バー カムTO−2131(大日本イ
ンキ■、軟化点80”0、溶融粘度150℃テ3.3p
s) 、バーカムTO−2093(大日本、インキ株、
軟、化点 100℃、溶融粘度150℃で3゜ps)な
どがある。
次に、本発明において使用するアクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレン共重合体(以下、ABS樹脂と、記す
)及びメチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共
重合体(以下、ABS樹脂と記す)について説明する。
これらABS樹脂又はABS樹脂は、主に塩化ビニル樹
脂の耐衝撃性向上剤として広範に用いられている。  
    ・ABS樹脂は、ゴム成分である共役ジオレフ
ィン(主にブタジェン)を主体とする重合体に、アクリ
ロニトリル及び1種もしくはそれ以上の芳香族ビニル、
又はアクリロニトリル、1種もしくはそれ以上の芳香族
ビニル及びメタクリル酸エステルをグラフト重合させた
共重合体である0例えば、ポリブタジェンラテックス又
はスチレン/ブタジェン共重合体ラテックスの存在下に
アクリロニトリル単量体を乳化重合し凝固・乾燥して得
られるもの、アクリロニトリル/スチレン共重合体と7
クリロニトリル/ブタジ工ン共重合体とを溶融混練して
得られるものがある。また、これらの共重合体と重合可
能な他の単量体を少量添加したものも ABS樹脂に含
まれる。
具体例としては、クララスチックに−2540(住人ノ
ーガタック■、比重1.01、熱変形温度81℃、曲げ
弾性率12000 kg/ cm” 、引張強度300
 kg /cab2)、クララスチー2りに−3125
(、住人ノーガタック株、比重1.00、熱変形温度7
9℃、引張強度280 kg/cm’ ) 、チルアロ
イA−10(鐘淵化学工業株、比重1.05) 、チル
アロイA−50(鐘淵化学工業株、比重1.08) 、
JSRABSIO(日本合成ゴム■、比重1.03、熱
変形温度86℃、曲げ弾性率18QQQ kg/am2
、引張強度350 kg/ 9+12) 、 JSRA
BS15(日本合成ゴム■、比重1.05.熱変形温度
89℃、曲げ弾性率27000 kg/ cm 2、引
張強度500 kg/ cm 2)、JSRABS42
(日本合成ゴム輛、比重1.05、熱変形温度105°
C2曲げ弾性率27000 kg/cm2、引張強度8
00 kg/ cm’ ) 、 JSRABS47(日
本合成ゴム■、比重1.05、熱変形温度103℃、曲
げ弾性率27000 kg/c@2.引張強度530 
kg/cm” ) 、 JSRABS55(日本合成ゴ
ム■、比重1.07、熱変形温度88℃、曲げ弾性率2
0000 kg/ cm 2、引張強度430 kg/
 cm2)などがある。
ABS樹脂は、グラフト成分として、ABS樹脂におけ
るアクリロニトリルの代りに、メタクリル酸メチル(H
MA)を導入したメタクリル酸メチル/ブタジェン/ス
チレン系樹脂である。 ABS樹脂の製造方法の一例を
以下に説明する。ブタジェン75%とスチレン25%と
からなる粒径Q、1=鵬のSBR(スチレン−ブタジェ
ンゴム)40部を含むラテックス100部と水 150
部との混合物にナトリウムスルホキシレートホルムアル
デヒド0.15部、スチレン33部、キュメンハイドロ
パーオキシド0.2部を添加したものを密閉容器に仕込
み、温度60℃で5時間攪拌して、ゴムラテックスにス
チレンのほとんど全量を重合させる0次に、これにHM
A 27部とキュメンハイドロパーオキ910.2部を
添加し、上記と同様に4時間重合させる。このようにし
て得られたグラフトラテックスを凝固、ろ過、洗浄、乾
爆して製品が得られる。
具体例としては、B−22(鐘淵化学工業■、SBR成
分約45%) 、 B−28(鐘淵化学工業株、 SB
R成分約45%) 、B−5Ei (鐘淵化学工業■、
 SBR成分約65%) 、88に4 (日本合成ゴム
■、SBR成分約55%)、カネエースFM(鐘淵化学
工業M) 、 BTA731(呉羽化学工業棟) 、B
TA II[NX (呉羽化学工業i)などがある。
また、ゴム成分としてブタジェン−アクリロニトリルゴ
ムとブタジェン−スチレンゴムを併用したグラフト樹脂
も当然使用できる。
なお、ABS樹脂及びABS樹脂のうち少なくともいず
れか1種をノボラック形フェノール樹脂の変成剤として
有効に働かせるためには、ノボラック形フェノール樹脂
中にABS樹脂及びABS樹脂のうち少なくともいずれ
か1種を均一に分散させることが望ましい。
本発明方法では、ノボラック形フェノール樹脂を軟化点
以上に加熱し、これにABS樹脂の粉末及びABS樹脂
の粉末のうち少なくともいずれか1種を混合し、ノボラ
ック形フェノール樹脂中に均一分散させる。
なお、ノボラック形フェノール樹脂へのABS4@脂粉
末及びABS樹脂粉末のうち少なくともいずれか1種の
添加方法としては、本発明方法のほかにも、■ノボラッ
ク形フェノール樹脂の合成時に反応釜に投入する方法、
■ノボラック形フェノール樹脂を溶解した溶剤中に添加
した後、溶剤を除去する方法、などが考えられるが、製
造性等の観点から本発明方法が最も望ましい。
本発明方法において、ノボラック形フェノール樹脂は軟
化点以上に加熱すればよい。ただし、ABS樹脂やMB
S樹脂をより一層均−に分散させ、ノボラック形フェノ
ール樹脂とABS樹脂、 MBS樹脂との界面のなじみ
をよくするためには、ノボラック形フェノール樹脂をA
BS樹脂やMBS樹脂も軟化可能な1..10℃以上の
、温度に加熱して溶融させておき、その中にABS樹脂
やMBS樹脂を加えて、10分以上攪拌混合することが
望ましい。
この場合、混合方法は、フラスコ中での混合羽根による
攪拌、万能混合機による攪拌、ロールによる混合、溶融
釜内でのホモジナイザーによる方法等のうちから適切な
方法を選択すればよい。
以上の条件のうちでも、万能混合機中でノボラックフェ
ノール樹脂を 150℃以上に加熱して溶融し、ABS
樹脂やMOS樹−脂を添加して30mmHg以下の減圧
下で30分以上混合することにより得られるゴム変成フ
ェノール樹脂が最も良好な結果を示す。
なお1本発明におい、て原料の配合比率は、ノボラック
形フェノール樹脂100重量部に対して。
ABS樹脂及びMBS樹脂のうち少なくともいずれか一
方2〜100重量部であることが望ましいとじたのは、
2重量部未満では耐衝撃性と耐熱衝撃性を向上させる効
果が少なく、100重量部を超えると混合、混線が困難
になるためである。より望ましい配合比は、ノボラック
形フェノール樹脂100重量部に対して、ABS、樹脂
及びMBS樹脂のうち少なくともいずれか一方10〜5
0重量部である。
本発明に係るゴム変成フェノール樹脂は、フェノール樹
脂製品、エポキシ樹脂製品、ポリイミド樹脂製品等の主
剤又は硬化剤として使用した場合に、各製品の電気特性
の低下、表面の汚れ、強度の低下を招くことなく、耐衝
撃性及び耐熱衝撃性を向上させる効果が大きい。
(実施例) 以下1本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明の技術的思想を逸脱しない限り、本発明はこれら
実施例に何ら限定されるものではない。
実施例1〜8及び比較例3.4 以下のようにして本発明に係るゴム変成フェノール樹脂
を調製した。
実施例1・・・ゴム変成フェノール樹脂(A)の調製ノ
ボ5−/ り形7 z /  JL/樹脂(BXM−5
55)20QOgを万能混合機中、150℃で溶融し、
 ABS樹脂(A−10、粒径500 g ra以上の
粉末カット)粉末500gを加えて5分間攪拌した0次
いで、溶融樹脂を取出して冷却した後、粉砕してゴム変
成フェノール樹脂(A)とした。
実施例2・・・ゴム変成フェノール樹脂(B)の調製ノ
ボラック形フェノール樹脂(BXM−555)2000
 gを万能混合機中、150℃で溶融し、ABS樹脂(
A−100粒径5GG #Lra以上の粉末カット)粉
末500gを加えて攪拌し、更に20mmHgに減圧し
て30分間攪拌した0次いで、溶融樹脂を取出して冷却
した後、粉砕してゴム変成フェノール樹脂(B)とした
実施例3・・・ゴム変成フェノール樹脂(C)の調製ノ
ボラック形フェノール樹脂(BXM−555)2000
 gを万能混合機中、150℃で溶融し、にBS樹脂(
1118に4、粒径35G 4 ta以上の粉末カット
)粉末500gを加えて攪拌し、更に20mmHHに減
圧して30分間攪拌した0次いで、溶融樹脂を取出して
冷却した後、粉砕してゴム変成フェノール樹脂(C)と
した。
実施例4・・・ゴム変成フェノール樹脂(D)の調製ノ
ボラック形フェノール樹脂(BXM−555)2000
gを万能混合機中、150℃で溶融し、にBS樹脂(8
8に4、粒径350 JLta以上の粉末カット)粉末
1000 gを加えて攪拌し、更に20履mHHに減圧
して30分間攪拌した0次いで、溶融樹脂を取出して冷
却した後、粉砕してゴム変成フェノール樹脂(D)とし
た。
実施例5・・・ゴム変成フェノール樹脂(E)の調製ノ
ボラック形フェノール樹脂(BXM−555)2000
 gを万能混合機中、150”c!で溶融し、 MBS
樹脂(B−56、粒径420 p、、 ta以上の粉末
カット)粉末500g先加えて攪拌し、更に2hmHg
に減圧して30分間攪拌した0次いで、溶融樹脂を取出
して冷却した後、粉砕してゴム変成フェノール樹脂(E
)とした。
実施例6・・・ゴム変成フェノール樹脂(F)の調製ノ
ボラック形フェノール樹脂(BRG−55111)20
00 gを万能混合機中、150℃で溶融し、MBS樹
脂(88に4、粒径350 ILra以上の粉末カット
)粉末500gを加えて攪拌し、更に201mHgに減
圧して30分間攪拌した0次いで、溶融樹脂を取出して
冷却した後、粉砕してゴム変成フェノール樹脂(F)と
した。
実施例7・・・ゴム変成フェノール樹脂(G)の調製ノ
ボラック形フェノール樹脂(BXM−555)2000
 gを万能混合機中、150℃で溶融し、MBS樹脂(
68に4、粒径350ト■以上の粉末カット)粉末20
0gを加えて攪拌し、更に20+wmHgに減圧して3
0分間攪拌した0次いで、溶融樹脂を取出して冷却した
後、粉砕してゴム変成フェノール樹脂(G)とした。
実施例8・・・ゴム変成フェノール樹脂(H)の調製ノ
ボ7−/ り形7 x /  JL/樹脂(BXM−5
55)2000 gを万能混合機中、150℃で溶融し
、 MBS樹脂(88に4、粒径350 #L−以上の
粉末カット)粉末1800 gを加えて攪拌し、更に2
0+s膳Hgに減圧して30分間攪拌した0次いで、溶
融樹脂を取出して冷却した後、粉砕してゴム変成フェノ
ール樹脂(H)とした。
比較例3・・・ゴム変成フェノール樹脂(I)の調製ノ
ボラック形フェノール樹脂(BXM−555)2000
 gを万能混合機中、150℃で溶融し、液状ゴム(末
端にカルボニル基を有するポリブタジェンCTB−20
00X182、宇部興産11) 500 gを加えて攪
拌し、更に20m■Hgに減圧して30分間攪拌した0
次いで、溶融樹脂を取出して冷却した後、粉砕してゴム
変成フェノール樹脂(I)とした。
比較例4・・・ゴム変成フェノール樹脂(J)の調製ノ
ポラ−/ 9形7./−At樹脂(BXM−555)2
000 gを万能混合機中、150℃で溶融し、ノルボ
ルネンゴム(ノーソレックス、日本ゼオン■)粉末50
0gを加えて攪拌し、更に20mmHHに減圧して30
分間攪拌した0次いで、溶融樹脂を取出して冷却した後
、粉砕してゴム変成フェノール樹脂(J)とした。
なお、比較例1.2としては、未変成のノボラック形フ
ェノール樹脂であるBXM−555とBRG−556を
用いた。
以上のようにして得られた実施例1〜8及び比較例3,
4のゴム変成フェノール樹脂の物性を第1表に示す。
次いで、上記実施例1〜8又は比較例1〜4のゴム変成
フェノール樹脂又は未変成フェノール樹脂を用い、それ
ぞれフェノール樹脂成形材料、エポキシ樹脂成形材料、
ポリイミド樹脂成形材料を調製し、各成形材料について
曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強さ及びオリフ
ァントワッシャー法による耐熱衝撃性を調べた。更に、
エポキシ樹脂成形材料、ポリイミド樹脂成形材料につい
てはガラス転移温度、熱膨張係数、電気特性として体積
抵抗率、成形性として溶融粘度及び成形時のパリ長さを
調べた。これらの結果を第2表に示す。
なお、以下にフェノール樹脂成形材料、エポキシ樹脂成
形材料、ポリイミド樹脂成形材料の調製方法及び各成形
材料のシャルピー衝撃試験片及びオリファントワッシャ
ーを埋込んだ円板の作製方法を説明する。また、オリフ
ァントワッシャー法による耐熱衝撃性試験は1作製され
た円板に200℃×30分、−196℃X30分を1サ
イクルとする熱衝撃を加え、クラックが発生したサイク
ル数で評価した。
(I)フェノール樹脂成形材料の調製 実施例1〜8又は比較例1〜4のゴム変成フェノール樹
脂又は未変成フェノール樹脂100部に対してヘキサミ
ン20部、ガラス粉末125部、ガラス繊維25部、ス
テアリン酸3部、カーボン3部を加えて配合、混線、造
粒してフェノール樹脂成形材料を得た。
これらや成形材料を用い、170℃、5分間の成形条件
で圧縮成形により、シャルピー試験片と、オリファント
ワッシャーを埋込んだ円板とをそれぞれ作製した。
(II)エポキシ樹脂成形材料の調製 オルトクレゾールノボラック形エポキシ樹脂(軟化点7
4℃、エポキシ基当量197)の粉末と、実施例1〜8
又は比較例1〜4のゴム変成フェノール樹脂又は未変成
フェノール樹脂の粉末とを、エポキシ基とフェノール性
水酸基とが当量比でl:1となるように混合し、この混
合樹脂100部に対して、トリフェニルホスフィン(硬
化触媒)1部、溶融シリカ粉290部、カルナバワック
ス 1.2部、カーボン 1.2部を加えて配合、混線
、冷却した後、粉砕、打錠し、タブレットを作製した。
これらの成形材料を用い、175℃、3分間の成形条件
で低圧トランスファー成形により、シャルピー衝撃試験
片と、オリファントワッシャーを埋込んだ円板とをそれ
ぞれ作製し、180℃で8時間のアフターキュアを実施
した。
(m)ポリイミド樹脂成形材料の調製 ポリ(フェニルメチレン)ポリマレイミド(BMI M
−20、三井東圧■)の粉末と、実施例1〜8又は比較
例1〜4のゴム変成フェノール樹脂又は未変成フェノー
ル樹脂の粉末とを、イミドの持つ二重結合とフェノール
性水酸基とが当量比で1:0.5となるように混合し、
この混合樹脂100部に対して、トリフェニルホスフィ
ン(硬化触媒)1部、溶融シリカ粉275部、ポリエチ
レンワックス2部、カーボン1.2部を加えて配合、混
練、冷却した後、粉砕、打錠し、タブレットを作製した
これらの成形材料を用い、200℃、3分間の成形条件
で低圧トランスファー成形により、シャルピー衝撃試験
片と、オリファントワッシャーを埋込んだ円板とをそれ
ぞれ作製し、21)0℃で8時間のアフターキュアを実
施した。
第2表から、実施例1〜8のゴム変成フェノール樹脂を
用いた場合には、フェノール樹脂成形材料、エポキシ樹
脂成形材料、ポリイミド樹脂成形材料の電気特性等を劣
化させずに、耐衝撃性及び耐熱衝撃性を著しく改善でき
ることがわかる。また、エポキシ樹脂成形材料やポリイ
ミド樹脂成形材料の溶融粘度が小さく、成形時のパリ長
さが短いことから成形性も向上することがわかる。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明に係るゴム変成フェノール樹
脂によれば、フェノール樹脂成形材料、エポキシ樹脂成
形材料、ポリイミド樹脂成形材料の主剤又は硬化剤とし
て用いた場合に耐衝撃性、#熱衝撃性を向上させる効果
が大きく、電気絶縁分野、構造材料分野等に応用できる
のみならず、近年低応力化の要請が強い半導体封止樹脂
分野への応用にも適しており、その工業的価値は極めて
大きい。
出顆人代理人 弁理士 鈴江武彦

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ノボラック形フェノール樹脂にアクリロニトリル
    −ブタジエン−スチレン共重合体及びメチルメタクリレ
    ート−ブタジエン−スチレン共重合体のうち少なくとも
    いずれか1種を添加したことを特徴とするゴム変成フェ
    ノール樹脂。
  2. (2)ノボラック形フェノール樹脂100重量部に対し
    て、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体
    及びメチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重
    合体のうち少なくともいずれか1種を2〜100重量部
    含有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    ゴム変成フェノール樹脂。
  3. (3)ノボラック形フェノール樹脂を軟化点以上に加熱
    し、これにアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共
    重合体の粉末及びメチルメタクリレート−ブタジエン−
    スチレン共重合体の粉末のうち少なくともいずれか1種
    を混合し、ノボラック形フェノール樹脂中に均一分散さ
    せることを特徴とするゴム変成フェノール樹脂の製造方
    法。
  4. (4)ノボラック形フェノール樹脂100重量部に対し
    て、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体
    の粉末及びメチルメタクリレート−ブタジエン−スチレ
    ン共重合体の粉末のうち少なくともいずれか1種2〜1
    00重量部を添加することを特徴とする特許請求の範囲
    第3項記載のゴム変成フェノール樹脂の製造方法。
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