JPH02169653A - 熱伝導性フェノール系樹脂組成物 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱伝導性に優れた形状精度を有する自動車部
品、機械部品、電気部品、パイプ、シリンダー等のフェ
ノール系樹脂成形品を、連続押出成形するのに好適に用
いられるフェノール系樹脂組成物に関するものである。

［従来技術］ フェノール系…脂組成品は、機械的特性、電気的特性、
耐熱性、難燃性、物理的特性、化学的特性、耐クリープ
性に優れ、且つ比較的安価なことから、圧縮成形法、ト
ランスファー成形法、押出成形法で製造され、それぞれ
の成形法に通した樹脂組成物が用いられている。

これらのフェノール系樹脂組成物の成形法のうち、押出
成形法は、プランジャー押出法とスクリエー押出法とが
開発されている。

熱伝導性と形状精度を要求される製品は、従来、金属材
料で製造されていた。しかし、金属材料は腐食、耐薬品
性などの化学的安定性に問題がある。

これらの欠点を解決し、優れた各種特性を有した安価な
プラスチックパイプ状物、丸棒などが望まれている８例
えば、フェノール系樹脂組成物の連続押出成形法でフェ
ノールパイプ状物や丸棒等が製造できれば可能である。

プランジャー押出成形法４よ、パイプ状物や丸棒等の単
調な形状の長尺押出製品の生産に利用されている。

しかしながら、プランジャー押出成形装置においては、
金型部における押出圧が高く、しかも間欠押出であるた
め、熱伝導性と形状精度を有する均一な成形品を得るの
に適したフェノール系樹脂組成物は見出されていない。

スクリュー押出成形法は、押出機内で混練熔融されたフ
ェノール系樹脂組成物をアダプターを通じて、金型内へ
導き、最終形状に賦形する装置である。

このような成形装置で熱伝導性と形状精度を有するパイ
プ状物や丸棒等のフェノール系樹脂成形品を製造する際
、該樹脂組成物の流路が複雑に変化し、わずかな温度や
圧力の差でフェノール系樹脂組成物の硬化反応が急激に
進行したり、滞留の発生により局部的に硬化反応が進行
し、長時間安定して成形し得るフェノール系樹脂組成物
は、・見出されていない。

従来技術では、１００℃に於ける熱伝導率１０Ｋｃａｌ
／ｍ・℃であるチタニア、シリカ等の熱伝導性物質の粉
末、短繊維が充填剤として用いられている。

る。

［発明が解決しようとする課ｉ！！！］しかしながら、
これらの金属製粉末、金属の短繊維は熱伝導率が高く効
果的であるが、比重が重いためにフェノール系樹脂組成
物中に均一に分散させることが難しく、成形品の熱伝導
率が不均一になる。また、フェノール系樹脂とのぬれが
悪く、成形品の強度低下の原因にもなっている。

本発明の目的は、このような事情を鑑みて発明されたも
のであって、熱伝導性を有し、且つ形状精度、硬度、機
械的強度の優れたフェノール系樹脂成形品を連続押出成
形できるフェノール系樹脂組成物を提供することにある
。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、上記した課題の解決について種々検討を
重ねた結果、フェノール系樹脂に、１００℃に於ける熱
伝導率が３０にｃａｌ／−・ｈｒ・ｈｒ・℃以上の炭化
ケイ素、マグネシア、酸化ベリリウム、黒鉛、炭化ホウ
素からなる群の１種、または２種以上の熱伝導性物質粉
末状物、ガラス繊維、および必要に応じて配合するその
他の添加剤を配合すると、熱伝導性と形状精度、および
機械的強度に優れた連続押出成形できるフェノール系樹
脂組成物が得られることを見出し、本発明に至った。

即ち、本発明は、フェノール系樹脂に、熱伝導性物質、
ガラス繊維、並びに必要に応じて各種の添加剤を、所望
量配合してなるフェノール系樹脂組成物に於て、フェノ
ール系樹脂１００重量部に対し、前記熱伝導性物質とし
て、１００℃に於ける熱伝導率が３０Ｋｃａｌ／５−ｈ
ｒ・℃以上の炭化ケイ素、マグネシア、酸化ベリリウム
、黒鉛、炭化ホウ素からなる群の１種、または２種以上
の熱伝導性物質粉末状物２０〜３００重量部、及びガラ
ス繊維４０〜２００重量部を配合することを特徴とする
熱伝導性フェノール系樹脂組成物である。

本発明に使用するフェノール系樹脂は、フェノール、ク
レゾール、キシレノール、レゾルシノール等のフェノー
ル類と、ホルムアルデヒド水溶液、バラホルムアルデヒ
ド、トリオキサン等のホルムアルデヒド類とを酸性触媒
を用いて反応させて得られるノボラック型フェノール樹
脂、または、アルカリ性触媒を用いて反応させて得られ
るレゾール型フェノール樹脂、或いはノボラック型フェ
ノール樹脂とレゾール型フェノール樹脂とを併用するこ
ともできる。

上記フェノール系樹脂に添加する硬化剤としては、通常
へキサメチレンテトラミンが使用される。

この場合、ヘキサメチレンテトラミンはノボラック型フ
ェノール樹脂１００重量部に対し５重量部以上２５重量
部未満の範囲で通常使用され、好ましくは、５〜２０重
量部の範囲で使用される。この値が５重量部未満では、
満足な成形品を得ることが困難となり、また２５重量部
以上では、形状精度のよい成形品を得ることが難しくな
る傾向がある。

レゾール型フェノール樹脂を単独、または併用している
場合は、ヘキサメチレンテトラミンを添加する必要はな
い。

炭化ケイ素、マグネシア、酸化ベリリウム、黒鉛、炭化
ホウ素からなる群の１種、または２種以上の熱伝導性物
質粉末状物は、フェノール系樹脂１００重量部に対して
、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部
が使用される。　２０１ｉ１部未満では、熱伝導性のよ
い押出成形物が得られず、一方３００重量部を越えると
熱伝導性は良くなるが、押出成形性が悪くなる。

ガラス繊維は、フェノール系樹脂１００重量部に対して
４０〜２００重量部、好ましくは６０〜１８０重量部が
使用される。４０重量部未満では、充分な機械的強度が
得られず、２００重量部を越えて配合すると、押出成形
性が悪くなる。

その他の添加剤としては、滑剤、着色剤、可塑剤、充填
剤、難燃剤などがあり、次のものが挙げられる。

滑剤としては特に制限されないが、ステアリン酸、パル
ミチン酸の如き高級脂肪酸、高級脂肪酸のアルカリ土類
金属塩（カルシウム塩、マグネシウム塩）、或いはモン
タン酸ワックス、高級脂肪酸のアミド趙を用いることが
できる。滑剤の添加方法は、樹脂その他と混合してもよ
いし、場合によっζは組成物を調整した後に添加しても
良い。

着色剤としては、スピリットブラック、モリブデン赤、
フタロシアンブルー、フタロシアングリーン、ハンザイ
エロー等を用いることができる。

充填剤としては、特に限定されるものではないが、塩基
性ケイ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグ
ネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、セライ
ト、酸性白土等の無機物、セラミック繊維、ヘッドマン
繊維、ロンフラール、カーボンファイバー等を用いるこ
とができる。

充填剤の使用量は、フェノール系樹脂１００重量部に対
して通常、５〜１１０重量部、好ましくは１０〜１００
重量部である。　５重量部未満であると充分な強度が得
られず、一方１１０重量部を越える場合は押出成形性が
悪くなる。

難燃剤としては、酸化アンチモン、トリス（２゜３−ジ
ブロモプロピル）ホスフェート等が挙げられる。

本発明に於て、所期のフェノール系樹脂組成物を得るた
めには、前記ノボラック型フェノール樹脂、硬化剤とし
てヘキサメチレンテトラミン、またはレゾール型フェノ
ール樹脂に炭化ケイ素、マグネシア、酸化ベリリウム、
黒鉛、炭化ホウ素からなる群の１種、または２種以上の
熱伝導性物質粉末状物、ガラス繊維、その他必要に応じ
て、滑剤、着色剤、可塑剤、充填剤、および難燃剤を添
加し混練、粉砕して熱伝導性フェノール系樹脂組成物が
得られる。　混練、粉砕は、公知の方法ですべて実施し
得る。即ち、混練は熱ロール、コニーダ等、粉砕はスピ
ードミル、パワーミル等が使用できる。

本発明の熱伝導性フェノール系樹脂組成物は、圧縮成形
、トランスファー成形、押出成形等に使用することも可
能であるが、押出成形に適用した場合に特に効果を発揮
するものである。

［実施例］ 以下実施例により本発明を説明する。

実施例１〜５．比較例１〜４ ノボランク型フェノール樹脂（三井東圧化学株式会社製
１２０００　、軟化点９６℃）にヘキサメチレンテトラ
ミン、熱伝導性物質粉末、ガラス繊維（セントラル硝子
製、ｌＩＣ５Ｏ３−１６７Ｋ、カット長さ３＋ｕｗシラ
ン処理品）および、その他の添加剤を第１表に示す様な
配合割合で混合し、混合物を前ロール９５〜１００ｈｒ
・℃の温度条件で６分間ロール混練した後、パワーミル
（４−スクリーン使用）にて粉砕、整粒した。

実施例６〜７ レゾール型フェノール樹脂（昭和高分子型、ＩＢＲＰ）
に熱伝導性物質粉末、ガラス繊維（セントラル硝″ｆ−
製、ＥＣ５Ｏ３４６７に、カット長さ３ｓｍ　シラン処
理品）および、その他の添加剤を第１表に示す様な配合
割合で混合し、実施例１と同じ条件により混練した後、
パワーミル（４＋＋ｍスクリーン使用）にて粉砕、整粒
したや 押出成形試験 各実施例、及び比較例で得られた樹脂組成物の造粒品に
ついて、下記押出成形試験を実施した。

試験結果を第２表に示す。

口径３（ｌａｗ、　Ｌ／Ｄ−２２の押出機により１．ス
クリュー低部の径が２６ｍｍ、計量部に続く先端部に径
２６ｍｍ、長さ９０ｍｍ　（３Ｄ）の平滑部を有する圧
縮比２．０のスクリューを用い、各成形材料を使用し径
３０ＩＩｌｌｌ、肉厚２＋ｗｓの押出パイプを成形した
。

押出の条件は、ホンバー下より２Ｄは室温、続いて３〜
１００は６０″Ｃ，１１０〜１４０は８０ｈｒ・℃，１
５０−１８Ｄは１００ｈｒ・℃１１９０〜２２Ｄは１４
０℃に設定し、スクリュー回転数は３５ｒ、ρ、−の条
件で押出を行った。

各種試験方法 １、熱伝導率 熱伝導率は昭和電工（株）製、迅速熱伝導率針Ｓｈｏｔ
ｈｅｓＱＴＭ−ｄ２で測定した。

２、真円度 得られたパイプをマイクロメーターで測定し、その最大
値と最小値との差（１）を求める。

また、穴の内側にマイクロメーターを挿入し、最大値と
最小値の差（２）を求める。（１）と（２）の大きい方
を表示した。

［発明の効果］ 本発明のフェノール系樹脂組成物は、上記のようにフェ
ノール系樹脂に特定の熱伝導性物質粉末状物を特定量配
合することにより、熱伝導性に優れ、かつ形杖梼度のよ
いパイプ状物や丸棒等の長尺押出成形品が連続しζ得ら
れる効果を有しており、産業界に寄与すること大である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、フェノール系樹脂に、熱伝導性物質、ガラス繊維、
   並びに必要に応じて各種の添加剤を、所望量配合してな
   るフェノール系樹脂組成物に於て、フェノール系樹脂１
   ００重量部に対し、前記熱伝導性物質として、１００℃
   に於ける熱伝導率が３０Ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃以上の
   炭化ケイ素、マグネシア、酸化ベリリウム、黒鉛、炭化
   ホウ素からなる群の１種、または２種以上の熱伝導性物
   質粉末状物２０〜３００重量部、及びガラス繊維４０〜
   ２００重量部を配合することを特徴とする熱伝導性フェ
   ノール系樹脂組成物。