JPH02169656A - Low-shrinkage phenol resin molding material - Google Patents
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分腎〕
本発明は中性乃至アルカリ性で硬化する低収縮性フェノ
ール樹脂成形材料に関するもので、特にレゾール型フェ
ノール樹脂をベースとする改良された塗工及び熟成特性
を有するシート成形材料に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Applications] The present invention relates to a low-shrinkage phenolic resin molding material that hardens in neutral to alkaline conditions, and particularly relates to an improved coating material based on a resol type phenolic resin. and a sheet molding material having aging properties.
フェノール−ホルムアルデヒド樹脂に充填剤を混合して
得られるフェノール樹脂成形材料は容品に硬化し、耐久
性のある成形品と成り得る。°成形品を得るために使用
されるそのようなフェノール樹脂成形材料は米国特許第
2,424.787号に開示されている。この特許には
、フェノール樹脂成形材料の製造において“−投法樹脂
”すなわちレゾール樹脂と“二段性樹脂°すなわちノボ
ラック樹脂の双方を使用することが開示されている。レ
ゾール樹脂成形材料の製造においては、樹脂が液状であ
るために樹脂シロップを充填剤と混合することが必要で
あると開示されている。その発明の好ましい実施例によ
れば、カルシウム及びマグネシウムの化合物を含むアル
カリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物がフェノール樹
脂及び充填剤からなる成形材料に配合されるのが好まし
いと開示されている。マグネシウム酸化物が特に有利で
あると言及されている。このような酸化物を成形材料に
添加することにより室温あるいはわずかにそれより高温
において成形材料の硬化反応が起る。しかしながら、こ
の固化は樹脂を最終の不融、不溶工程に転換するのでは
なく、固化した生成物は加熱及び加圧下で容易に成形さ
れて満足な成形製品となる。A phenolic resin molding material obtained by mixing a phenol-formaldehyde resin with a filler can be cured into a container and can become a durable molded product. Such a phenolic resin molding compound used to obtain molded articles is disclosed in US Pat. No. 2,424,787. This patent discloses the use of both "-cast resins" or resol resins and "two-stage resins" or novolak resins in the production of phenolic resin molding materials. discloses that because the resin is liquid it is necessary to mix the resin syrup with fillers.According to a preferred embodiment of that invention, alkali metal or alkaline earth containing compounds of calcium and magnesium are disclosed. It is disclosed that oxides of similar metals are preferably incorporated into molding materials consisting of phenolic resins and fillers. Magnesium oxides are mentioned as being particularly advantageous. Such oxides are incorporated into molding materials. A hardening reaction of the molding material takes place at room temperature or slightly higher temperature. However, this hardening does not convert the resin to the final infusible, insoluble step; the hardened product is heated and It is easily molded under pressure to give a satisfactory molded product.
フィリップス(phi l i pps)による米国特
許第4.075.155号において、これまで一般的に
ポリエステル樹脂のみ使用されていたシート成形材料(
SMC)技術にレゾール型フェノールホルムアルデヒド
樹脂成形材料を使用することが開示されている。フィリ
ップスの特許は充填剤、水酸化カルシウム及び水酸化マ
グネシウムのような化合物、離型剤及びカップリング剤
を含む成形材料を開示している。In U.S. Pat.
The use of a resol type phenol formaldehyde resin molding material in SMC) technology is disclosed. The Phillips patent discloses molding materials that include fillers, compounds such as calcium and magnesium hydroxides, mold release agents, and coupling agents.
米国特許第3,956.227号には、酸化カルシウム
を含むセメントを含むフェノール樹脂成形材料が開示さ
れており、シランカップリング剤の使用も開示されてい
る。シート成形材料は、前記特許により開示されている
。関連特許には、米国特許第3.944,515号及び
第3.988.2119号が含まれる。U.S. Pat. No. 3,956,227 discloses a phenolic resin molding material containing a cement containing calcium oxide, and also discloses the use of a silane coupling agent. Sheet molding materials are disclosed by said patents. Related patents include U.S. Patent Nos. 3.944,515 and 3.988.2119.
その後の特許である米国特許第4,182.701号は
、フェノール及びアルデヒドに水酸化カルシウム及びシ
ランカップリング剤を混合して反応することにより製造
したフェノール樹脂成形材料に関する。A later patent, US Pat. No. 4,182,701, relates to phenolic resin molding materials made by mixing and reacting phenol and aldehydes with calcium hydroxide and a silane coupling agent.
フェノール樹脂の反応中に水酸化カルシウム及び水酸化
マグネシウムを使用することも米国特許第4.070,
331号に開示されている。The use of calcium hydroxide and magnesium hydroxide during the reaction of phenolic resins is also described in U.S. Patent No. 4.070,
No. 331.
オリボ(Of 1 vo)らによる米国特許第4.11
6.921号において、ホルムアルデヒド及びビスフェ
ノールから製造されたフェノール樹脂成形材料が開示さ
れている。前記特許は成形材料に酸化又は水酸化カルシ
ウムを使用することを開示している。U.S. Patent No. 4.11 to Olivo (Of 1 vo) et al.
No. 6.921 discloses phenolic resin molding compositions made from formaldehyde and bisphenol. The patent discloses the use of calcium oxide or hydroxide in the molding material.
また中空炭素及び中空フェノール樹脂マイクロバルーン
の使用も開示している。Also disclosed is the use of hollow carbon and hollow phenolic microballoons.
ファーカス(Farkas)による英国特許第1.38
3,227号には、グリコールで変性されたレゾール型
フェノールアルデヒド樹脂から製造されたシート成形材
料が開示されている。この樹脂は酸で硬化する。米国特
許第4.419.400号にはオリゴマーで変性された
樹脂が開示されている。British Patent No. 1.38 by Farkas
No. 3,227 discloses a sheet molding material made from a glycol-modified resol type phenolic aldehyde resin. This resin is cured with acid. U.S. Pat. No. 4,419,400 discloses oligomer-modified resins.
日本において公開されたいくつかの特許出願がこの技術
を取扱っている。特公昭61−15887号には、レゾ
ール型フェノール樹脂、水酸化又は酸化カルシウム及び
/又は水酸化又は酸化マグネシウム、及びタルク、粘土
等の充填剤を含むシート成形材料が開示されている。特
開昭58−91935号では、レゾール型フェノール樹
脂、酸化又は水酸化カルシウム及び酸化又は水酸化マグ
ネシウムのような増粘剤、充填剤及び強化剤を含むフェ
ノール樹脂成形材料がブレーキシューに使用するために
磨擦剤と併用されている。このブレーキシューの形成に
はシート成形材料技術が使用されている。Several patent applications published in Japan cover this technology. Japanese Patent Publication No. Sho 61-15887 discloses a sheet molding material containing a resol type phenolic resin, calcium hydroxide or oxide and/or magnesium hydroxide or oxide, and a filler such as talc or clay. JP-A-58-91935 discloses that phenolic resin molding materials containing resol-type phenolic resins, thickeners, fillers and reinforcing agents such as calcium oxide or hydroxide and magnesium oxide or hydroxide are used in brake shoes. It is used in combination with an abrasive. Sheet molding material technology is used to form this brake shoe.
特開昭59−170126号では、レゾール型フェノー
ル樹脂及びアルカリ土類金属の酸化物又は水酸化物を特
別な形状の連続又は不連続のガラス繊維に含浸して得ら
れたシート成形材料が開示されている。JP-A-59-170126 discloses a sheet molding material obtained by impregnating a special shaped continuous or discontinuous glass fiber with a resol type phenolic resin and an alkaline earth metal oxide or hydroxide. ing.
また、特開昭62−96556号では、(a)レゾール
型フェノール樹脂、(b)アルカリ土類金属の水酸化物
又は酸化物、又はシラン化合物、及び(c)粘土及びタ
ルクからなる充填剤の混合物、又は微小球を含むことを
特徴とするフェノール樹脂成形材料が開示されている。Furthermore, in JP-A No. 62-96556, a filler consisting of (a) a resol type phenolic resin, (b) an alkaline earth metal hydroxide or oxide, or a silane compound, and (c) clay and talc is disclosed. A phenolic resin molding material is disclosed which is characterized in that it contains a mixture or microspheres.
更に、特開昭63−291945号では、(a)レゾー
ル塑フェノール樹脂、(b)アルカリ土類金属の水酸化
物又は酸化物、及びシラン化合物の群から選ばれた硬化
剤、(c)充填剤、及び(d)ラクトン類からなること
を特徴とする低収縮性フェノール樹脂成形材料が開示さ
れている。Furthermore, JP-A No. 63-291945 discloses (a) a resol plastic phenolic resin, (b) a curing agent selected from the group of alkaline earth metal hydroxides or oxides, and silane compounds, and (c) a filler. A low-shrinkage phenolic resin molding material is disclosed, which is characterized by comprising a lactone, and (d) a lactone.
〔発明が解決しようとする課題)
市販のシート成形材料にはポリエステル、フェノールホ
ルムアルデヒド樹脂その他の樹脂にかかわらず、典型的
な処方があり、混合を容易にするために比較的低粘度で
混合される。比較的低価格であるフィラーを大量に添加
できるように、撹拌中できる限り低粘度とすることが特
に望ましい。[Problem to be Solved by the Invention] Commercially available sheet molding materials, whether polyester, phenol formaldehyde resin, or other resin, have a typical formulation, and are mixed at a relatively low viscosity to facilitate mixing. . It is particularly desirable to have as low a viscosity as possible during stirring so that large amounts of relatively inexpensive fillers can be added.
また、熟成時間を最小にするために、混合後の増粘が比
較的速いことも重要である。It is also important that the thickening after mixing be relatively fast in order to minimize ripening time.
前述の特開昭62−96558号や特開昭63−291
945号で使用されているクレーやタルクという充填剤
では、混合された成形材料の粘度が非常に高い。このた
め、繊維補強材料への含浸性が悪く、均一なシート成形
材料が得がたく、物性にも悪い影響を及ぼす。The aforementioned Japanese Patent Application Laid-open No. 62-96558 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-291
With the clay and talc fillers used in No. 945, the viscosity of the mixed molding material is extremely high. For this reason, impregnation into the fiber reinforcing material is poor, making it difficult to obtain a uniform sheet molding material, and having a negative effect on physical properties.
また、初期粘度を低くするため、不活性な希釈剤を添加
することができる。しかし、かかる希釈剤は、最終的な
シート成形材料の物性に対しては勿論のこと、熟成の効
果に対して悪影響を及ぼす。Additionally, an inert diluent can be added to lower the initial viscosity. However, such a diluent has an adverse effect on the aging effect as well as on the physical properties of the final sheet forming material.
混合後、その材料は繊維補強材料と結合され、2枚のポ
リマーフィルムの間にてサンドイッチ型のシート状に成
形される。ポリマーフィルムはシート成形材料が最終形
状に成形される前に取除かれる。After mixing, the material is combined with fiber reinforcement material and formed into a sandwich-type sheet between two polymer films. The polymer film is removed before the sheet material is formed into its final shape.
一般にフェノール樹脂成形材料はフィルムをはがすこと
ができるようになるまでに30〜60℃で数日、オーブ
ンで熟成される。それ故に本発明の目的とするところは
、初期粘度が比較的低く、改良された熟成特性を有し、
さらに必要な増粘時間が短いことを特長とする低収縮性
のフェノール樹脂成形材料を提供することにある。Generally, phenolic resin molding materials are aged in an oven at 30-60° C. for several days before the film can be peeled off. It is therefore an object of the present invention to have a relatively low initial viscosity and improved aging properties.
Another object of the present invention is to provide a low-shrinkage phenolic resin molding material that requires a short thickening time.
一般にフェノール樹脂をベースとした成形材料はその硬
化プロセスが縮合反応であるため成形後の寸法安定性が
ポリエステル樹脂をベースとじた成形材料より劣るもの
であったが、本発明の成形材料においてラクトン類を使
用することにより、著しく収縮性を改良したフェノール
樹脂成形材料を提供することが第二の目的とするところ
である。In general, molding materials based on phenolic resins have inferior dimensional stability after molding than molding materials based on polyester resins because the curing process is a condensation reaction.However, in the molding material of the present invention, lactones The second objective is to provide a phenolic resin molding material with significantly improved shrinkage properties.
更に、一般のフェノール樹脂成形材料は硬化剤として酸
性物質を配合するので、成形時に金型を腐食するという
大きな欠点を有していたが、本発明の成形材料ではレゾ
ール型フェノール樹脂と硬化性調整剤を選択することに
より、酸性硬化剤を使用ぜず中性乃至アルカリ性で硬化
するので、金型を腐食することのないフェノール樹脂成
形材料を提供することが本発明の第三の目的である。Furthermore, since general phenolic resin molding materials contain acidic substances as hardening agents, they have the major drawback of corroding the mold during molding, but the molding material of the present invention combines resol type phenolic resin and hardenability adjustment. A third object of the present invention is to provide a phenolic resin molding material that does not corrode the mold because it is cured in neutral or alkaline conditions without using an acidic curing agent by selecting a suitable curing agent.
〔課題を解決するための手段]
本発明による、特にシート成形材料として有用な中性乃
至アルカリ性硬化型の低収縮性フェノール樹脂成形材料
は、次の成分から構成される。[Means for Solving the Problems] A neutral to alkaline curing type low shrinkage phenolic resin molding material particularly useful as a sheet molding material according to the present invention is composed of the following components.
(a)レゾール型フェノール樹脂、
(b)アルカリ土類金属の酸化物又は水酸化物及びシラ
ン化合物からなる群から選ばれた硬化性調整剤、
(c)炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリ
ウムの単独又は2種以上の混合物である充填剤、及び
(d)次の構造式を有するラクトン、
(式中、Xはハロゲン、mはO又はL nは2乃至4、
m+nは2乃至5)
更に、この成形材料は一般に離型剤、カップリング剤、
顔料等の添加剤をも必要に応じて配合される。(a) resol type phenolic resin; (b) curing modifier selected from the group consisting of alkaline earth metal oxides or hydroxides and silane compounds; (c) calcium carbonate, aluminum hydroxide, barium sulfate. A filler, which is a filler alone or a mixture of two or more, and (d) a lactone having the following structural formula, (wherein, X is a halogen, m is O or L, n is 2 to 4,
(m+n is 2 to 5) Furthermore, this molding material generally contains a mold release agent, a coupling agent,
Additives such as pigments are also added as necessary.
本発明の成形材料は、好ましくはガラス繊維又はフィラ
メントのような補強繊維と組み合わされてシート成形法
、プルトルージョン法あるいはフィラメントワインディ
ング法等に使用される。The molding material of the present invention is preferably used in a sheet molding method, a pultrusion method, a filament winding method, etc. in combination with reinforcing fibers such as glass fibers or filaments.
本発明の実施において有用なレゾール型フェノール樹脂
は一般に、アルカリ触媒の存在下でフェノールを過剰の
モル比のアルデヒドと反応させることにより調製される
。Resol type phenolic resins useful in the practice of this invention are generally prepared by reacting phenol with an excess molar ratio of aldehyde in the presence of an alkaline catalyst.
本発明の実施において使用するレゾール型フェノールア
ルデヒド樹脂の調製において使用しうるフェノールの例
には、フェノールそのもの(c6H50H) 、ナフト
ール、アントラノール、及び、それらの置換誘導体のよ
うな6乃至24個の炭素原子を有するオルソ及びパラ配
同性のヒドロキシ又はアミノ基を有する芳香族化合物が
含まれる。そして置換誘導体の芳香族化合物上の置換基
は、水素、CI、Br及びFのようなハロゲン、NF2
及び以下のような炭化水素基から個々に選択される。Examples of phenols that can be used in the preparation of the resole-type phenolic aldehyde resins used in the practice of this invention include 6- to 24-carbon carbon atoms such as phenol itself (c6H50H), naphthol, anthranol, and substituted derivatives thereof. Included are aromatic compounds having ortho- and para-configured hydroxy or amino groups with atoms. And the substituents on the aromatic compounds of the substituted derivatives include hydrogen, halogens such as CI, Br and F, NF2
and hydrocarbon groups such as:
(a)1乃至12個の炭素原子、好ましくは1乃至9個
の炭素原子のアルキル基、及びそれらの種々の異性体で
あり、それらは芳香族核のオルソ又はパラ位において置
換される、
(b) シクロヘキシル、シクロペンチル、メチルシ
クロヘキシル、ブチルシクロヘキシル等のような5乃至
12個の炭素原子のシクロアルキル基、(c) 炭化
水素部分が以下の(e)で定義されているアリールケト
ン基、
(d) 炭化水素部分が前述の(a)及び(b)で定
義されているアルキル、アリール及びシクロアルキルカ
ルボキシル基、
(e) フェニル、ナフチル、アントリル等のような
6乃至24個の炭素原子のアリール基、(f) アリ
ール基が低級アルキル及び/又はヒドロキシ置換基を含
むフェニル基である(得られるヒドロキシ芳香族はたと
えばビスフェノールである)アリール置換アルキル基、
(g) 前述の炭化水素基に対応するオキシ炭化水素
基、及び
(h) 前述のヒドロキシ芳香族の混合物がある。(a) alkyl groups of 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 9 carbon atoms, and their various isomers, which are substituted in the ortho or para position of the aromatic nucleus; b) cycloalkyl groups of 5 to 12 carbon atoms such as cyclohexyl, cyclopentyl, methylcyclohexyl, butylcyclohexyl, etc.; (c) arylketone groups in which the hydrocarbon moiety is defined in (e) below; (d) a) alkyl, aryl and cycloalkyl carboxyl groups in which the hydrocarbon moiety is defined in (a) and (b) above; (e) aryl groups of 6 to 24 carbon atoms such as phenyl, naphthyl, anthryl, etc. , (f) an aryl-substituted alkyl group in which the aryl group is a phenyl group containing lower alkyl and/or hydroxy substituents (the resulting hydroxyaromatic is, for example, a bisphenol); (g) an oxy corresponding to the aforementioned hydrocarbon group; and (h) a mixture of the aforementioned hydroxyaromatics.
適する置換フェノールには、m−クレゾール、m−プロ
ピルフェノール、m−イソブチルフェノール、m −5
ee−ブチルフェノール、m−tert−ブチルフェノ
ール、m−ブロモフェノール、m−クロロフェノール、
m−フェニルフェノール、m−ベンジルフェノール、m
−セチルフェノール、m−クミルフェノール、m−ヒド
ロキシアセトフェノン、m−ヒドロキシベンゾフェノン
、m−d−リモネンフェノールが含まれる。オルソ及び
パラ位が置換された対応するフェノールもある程度使用
しうるが好ましくはない。Suitable substituted phenols include m-cresol, m-propylphenol, m-isobutylphenol, m-5
ee-butylphenol, m-tert-butylphenol, m-bromophenol, m-chlorophenol,
m-phenylphenol, m-benzylphenol, m
- cetylphenol, m-cumylphenol, m-hydroxyacetophenone, m-hydroxybenzophenone, m-d-limonenephenol. Corresponding phenols substituted in the ortho and para positions may also be used to some extent, but are not preferred.
前述の種々のヒドロキシ芳香族化合物の混合物も使用し
うる。Mixtures of the various hydroxyaromatic compounds mentioned above may also be used.
使用しうるフェノール類の中には“クレゾール酸”とし
て知られているものも含まれるが、それはしばしば2つ
以上の反応水素位置を有する化合物すなわち、オルソ及
びパラ位が未置換の化合物の不均質混合物を含み、比較
的反応性の小さい樹脂を生ずる。これらの化合物には3
.5−キシレノール、m−クレゾール、3.4−キシレ
ノール、2.5−キシレノール、2.3−キシレノール
、フェノール、p−クレゾール、0−クレゾール、2.
4−キシレノール、及び2.6−キシレノールが含まれ
る。Among the phenols that can be used are those known as "cresylic acids," which are often heterogeneous compounds with more than one reactive hydrogen position, i.e. unsubstituted at the ortho and para positions. It contains a mixture and produces a relatively less reactive resin. These compounds contain 3
.. 5-xylenol, m-cresol, 3.4-xylenol, 2.5-xylenol, 2.3-xylenol, phenol, p-cresol, 0-cresol, 2.
Includes 4-xylenol and 2,6-xylenol.
クレゾール酸又はタール酸にはフェノール及びその同族
体、すなわちクレゾール、キシレノール、トリメチルフ
ェノール、エチルフェノール、及びジヒドロキシフェノ
ール、多環状フェノール等のような高沸点物質等が含ま
れる。それらは石炭、亜炭等の分解ガスの低温三量化物
、又は従来の高温コークス炉タール、又は熱的及び接触
的石油分解の液状生成物、シェルオイル、石炭水素化生
成物等よりしばしば得られる。Cresylic acid or tar acid includes phenol and its congeners, ie, high boiling substances such as cresol, xylenol, trimethylphenol, ethylphenol, and dihydroxyphenol, polycyclic phenols, and the like. They are often obtained from the low temperature trimerization of cracked gases such as coal, lignite, or from conventional high temperature coke oven tars, or from the liquid products of thermal and catalytic petroleum cracking, shell oils, coal hydrogenation products, etc.
レゾルシノールのようなポリヒドロキシ芳香族化合物も
使用しうる。Polyhydroxy aromatic compounds such as resorcinol may also be used.
アニリン及びフェノールの混合物もアルデヒド又はケト
ンと反応してレゾールを生成するので、本発明において
有用である。Mixtures of aniline and phenol are also useful in the present invention because they react with aldehydes or ketones to form resols.
尿素とフェノールの混合物もアルデヒド又はケトンと反
応してレゾールを生成するので、有用である。Mixtures of urea and phenol are also useful as they react with aldehydes or ketones to form resols.
本発明の範囲内で、レゾールを生成するために使用しう
るアルデヒドには、ホルムアルデヒド、又は37%以上
の濃度のホルマリンのようなその変態物、又はバラアル
デヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、イ
ソブチルアルデヒド、イソベントアルデヒド等が含まれ
る。8個より多い炭素原子を有するアルデヒドは樹脂化
に好ましくない影響を与えるので、不適当である。好ま
しいアルデヒドはホルムアルデヒドのような1乃至4個
の炭素原子を有するものであり、ホルムアルデヒドは水
溶液(37%以上)でもよいし、バラホルムアルデヒド
又はトリオキサンのような低重合体の形でもよい。その
他のアルデヒドにはバラアルデヒド、フルフラール、2
−エチルヘキサナル、エチルブチルアルデヒド、ヘプト
アルデヒド、ベンズアルデヒド及びクロトンアルデヒド
が含まれる。Within the scope of the present invention, aldehydes that can be used to produce resols include formaldehyde or its modifications such as formalin in a concentration of 37% or more, or balaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, isobutyraldehyde, isobutyraldehyde, Contains bentaldehyde, etc. Aldehydes with more than 8 carbon atoms are unsuitable since they have an unfavorable effect on resinification. Preferred aldehydes are those having 1 to 4 carbon atoms, such as formaldehyde, which may be in an aqueous solution (37% or more) or in the form of a lower polymer such as paraformaldehyde or trioxane. Other aldehydes include balaldehyde, furfural, 2
- Ethylhexanal, ethylbutyraldehyde, heptaldehyde, benzaldehyde and crotonaldehyde.
本発明に使用するレゾール樹脂の調製に用いるアルカリ
触媒は、当業者に公知のいずれでもよい。The alkaline catalyst used in the preparation of the resol resin used in the present invention may be any known to those skilled in the art.
たとえば、水酸化ナトリウム及び水酸化カルシウムであ
る。一般に、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金
属の水酸化物、水酸化アンモニウム、レゾールの調製に
おいて、アルデヒドのフェノールに対するモル比は、好
ましくは約1.1:1乃至2.5:lである。一般に反
応混合物を徐々に加熱して還流し、遊離のアルデヒドが
約2%未満となるまで約60℃乃至還流温度に保持する
。For example, sodium hydroxide and calcium hydroxide. Generally, in the preparation of alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, ammonium hydroxide, resols, the molar ratio of aldehyde to phenol is preferably from about 1.1:1 to 2.5:l. be. Generally, the reaction mixture is gradually heated to reflux and maintained at about 60° C. to reflux temperature until less than about 2% free aldehyde is present.
次いで反応混合物を冷却し、必要により触媒を氷酢酸又
は硫酸のような酸で中和する。pHはおよそ5乃至8に
調整する。次いで樹脂を脱水して固形分約60乃至80
%とする。The reaction mixture is then cooled and, if necessary, the catalyst is neutralized with an acid such as glacial acetic acid or sulfuric acid. The pH is adjusted to approximately 5-8. The resin is then dehydrated to a solids content of about 60 to 80
%.
本発明の成形材料において、レゾール型フ工アルカリ土
類金属化合物、特にマグネシウム、カルシウム、バリウ
ムの酸化物と水酸化物、さらにシラン化合物、特にアミ
ノアルキルシランから成る。The molding material of the present invention comprises a resol-type fluorinated alkaline earth metal compound, especially oxides and hydroxides of magnesium, calcium, and barium, and a silane compound, especially aminoalkylsilane.
商業的に有用なシランはγ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン及び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である。Commercially useful silanes are γ-aminopropyltriethoxysilane and N-β(aminoethyl)γ-aminopropyltrimethoxysilane.
好ましいアルカリ土類金属化合物の硬化剤は、マグネシ
ウムとカリウムの酸化物と水酸化物、及び、特にそれら
の混合物である。Preferred alkaline earth metal compound hardeners are magnesium and potassium oxides and hydroxides, and especially mixtures thereof.
シート成形材料の調製においては、樹脂配合物をプラス
チックフィルムの移動シートの上に流延する。このとき
の樹脂配合物の粘度の制御が作業上非常に重要である。In preparing sheet molding materials, the resin formulation is cast onto a moving sheet of plastic film. Controlling the viscosity of the resin compound at this time is very important in terms of work.
酸化又は水酸化カルシウムを使用すると、シート成形材
料の硬化が迅速になることが見い出された。水酸化又は
酸化マグネシウムのみを使用した場合には硬化速度は遅
い。酸化又は水酸化カルシウム及び酸化又は水酸化マグ
ネシウムの混合物を使用すれば、移動シート上の処理配
合物とも呼ばれる成形材料の粘度の制御が極めて良好と
なる。このために、酸化又は水酸化カルシウム及び酸化
又は水酸化マグネシウムの好ましい混合物は水酸化又は
酸化カルシウムと、水酸化又は酸化マグネシウムとの重
量比が約lO:1乃至0.1:10の範囲である。硬化
剤は好ましくはシート成形材料に対して0.1乃至約1
5重量%で使用される。It has been found that the use of calcium oxide or hydroxide results in rapid curing of the sheet molding material. When only hydroxide or magnesium oxide is used, the curing rate is slow. The use of mixtures of calcium oxide or hydroxide and magnesium oxide or hydroxide provides very good control of the viscosity of the molding material, also called treatment compound, on the moving sheet. For this purpose, a preferred mixture of calcium oxide or hydroxide and magnesium oxide or hydroxide has a weight ratio of calcium hydroxide or oxide to magnesium hydroxide or oxide in the range of about 1O:1 to 0.1:10. . The curing agent is preferably from 0.1 to about 1
Used at 5% by weight.
本発明のシート成形材料に使用される充填剤は、成形材
料に対して約5乃至60重量%である。The filler used in the sheet molding material of the present invention is about 5 to 60% by weight, based on the molding material.
本発明において使用される充填剤は、具体的には炭酸カ
ルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウムの単独又
は2種以上の混合物であり、これらの充填剤と、クレー
、タルク及び微小球の単独又は2種以上の混合物である
充填剤と併用して使用することもできる。このほかに、
補助的な無機又は有機の充填剤として、フェノール樹脂
成形材料に通常使用されるような充填剤が使用される。Specifically, the filler used in the present invention is calcium carbonate, aluminum hydroxide, barium sulfate alone or in a mixture of two or more, and in combination with these fillers, clay, talc, and microspheres alone or in combination. It can also be used in combination with a filler that is a mixture of more than one type of filler. In addition to this,
As auxiliary inorganic or organic fillers, fillers such as those customary for phenolic resin molding materials are used.
適するそのような材料には、シリケート、アルミネート
、カーバイド、炭素、カーボネート、金属、岩石、鉱物
、スルフェート、酸化物、雲母、珪灰石等が含まれる。Suitable such materials include silicates, aluminates, carbides, carbons, carbonates, metals, rocks, minerals, sulfates, oxides, micas, wollastonites, and the like.
充填剤は混合されI;成形材料の粘度に大きな影響を与
える。特にタルクやクレーを使用した場合、その材料は
迅速に粘度上昇し、繊維補強材料への含浸性が悪くなり
、均一なシート成形材料が得難い。これに対し、タルク
と炭酸カルシウム、タルクと水酸化アルミニウム等の混
合物を使用すれば、粘度制御は良好となる。Fillers are mixed; they have a significant influence on the viscosity of the molding material. In particular, when talc or clay is used, the viscosity of the material increases rapidly, impregnating the fiber reinforcing material becomes poor, and it is difficult to obtain a uniform sheet molding material. On the other hand, if a mixture of talc and calcium carbonate, talc and aluminum hydroxide, etc. is used, viscosity control becomes better.
この場合、充填剤粉末の吸油量が成形材料の粘度に大き
く影響する。吸油量(JIS K−5101アマニ油法
)はl 5−50mg/loOgが適当であり、好まし
くは17〜34 mg/ longである。この吸油量
が15 mg/ 100g未満のときは充填剤の粒度が
粗すぎて、平滑な成形材料が得られ難い。50 mg/
100gを越えると、成形材料の粘度が高く、均一な
成形材料が得られない。In this case, the oil absorption amount of the filler powder greatly influences the viscosity of the molding material. The oil absorption amount (JIS K-5101 linseed oil method) is suitably 15-50 mg/loOg, preferably 17-34 mg/long. When this oil absorption amount is less than 15 mg/100 g, the particle size of the filler is too coarse and it is difficult to obtain a smooth molding material. 50 mg/
If it exceeds 100 g, the viscosity of the molding material will be high and a uniform molding material will not be obtained.
本発明の材料においてブチロラクトンのようなラクトン
類が反応性希釈剤として使用される。ラクトン類は初期
粘度すなわち、混合過程における粘度を低下させ、そし
て熟成過程における粘度上昇を促進させる。成形材料に
ラクトンを混合すると、比較的不活性で安価な充填剤を
多量に添加することができる。さらに、本発明の成形材
料においてラクトンを使用すると、高衝撃強度と低収縮
性が得られる。Lactones such as butyrolactone are used as reactive diluents in the materials of the invention. Lactones reduce the initial viscosity, that is, the viscosity during the mixing process, and promote the increase in viscosity during the ripening process. When lactone is mixed into the molding material, a large amount of relatively inert and inexpensive filler can be added. Furthermore, the use of lactones in the molding materials of the invention provides high impact strength and low shrinkage.
本発明において使用されるラクトン類は次の構造式で示
される。The lactones used in the present invention are represented by the following structural formula.
ここでXはハロゲン、mは0又はl、nは2乃至4、m
+nは2乃至5である。一般にラクトン類はδ−バレロ
ラクトン、ブチロラクトン、ブロモブチロラクトン等で
ある。価格、入手のしやすさ、沸点の範囲やその他の特
性から好ましいラクトンはブチロラクトンである。Here, X is halogen, m is 0 or l, n is 2 to 4, m
+n is 2 to 5. Generally, lactones include δ-valerolactone, butyrolactone, bromobutyrolactone, and the like. Butyrolactone is a preferred lactone in terms of price, availability, boiling point range, and other properties.
本発明の成形材料においてラクトンの配合量は所望の粘
度によりかなり変えることができる。通常ラクトンの添
加量は、シート成形材料、プルトルージョンあるいはフ
ィラメントワインディング用の成形材料に対して約0.
1乃至約10重量%、好ましくは約2.5乃至約5重量
%である。The amount of lactone incorporated in the molding material of the present invention can be varied considerably depending on the desired viscosity. Normally, the amount of lactone added is about 0.0% to the sheet molding material, pultrusion or filament winding molding material.
1 to about 10% by weight, preferably about 2.5 to about 5% by weight.
フェノール樹脂成形材料に通常使用される離型剤が本発
明の配合物において使用される。これらの中には、ステ
アリン酸、及びその金属塩、たとえばステアリン酸の亜
鉛、カルシウム及びマグネシウム塩がある。グリセロー
ルモノステアレートのような有機化合物も使用しうる。Mold release agents commonly used in phenolic resin molding materials are used in the formulations of the invention. Among these are stearic acid and its metal salts, such as the zinc, calcium and magnesium salts of stearic acid. Organic compounds such as glycerol monostearate may also be used.
本発明の成形材料には、強度特性及び繊維補強効果を改
善するために、成形材料に対して約0.Ol乃至10重
量%のシランカップリング剤を含んでいてもよい。この
目的のための適当なカップリング剤はこの技術分野にお
いて公知であり、例えばテトラエチルオキシシラン、γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン及びγ−アミノプ
ロピルトリメトキシシランのようなアミノアルキルシラ
ン類が含まれる。The molding material of the present invention contains approximately 0.0% relative to the molding material in order to improve the strength properties and fiber reinforcement effect. It may contain a silane coupling agent in an amount of 1 to 10% by weight. Suitable coupling agents for this purpose are known in the art, for example tetraethyloxysilane, γ
-aminoalkylsilanes such as -aminopropyltriethoxysilane and gamma-aminopropyltrimethoxysilane.
本発明のフェノール樹脂成形材料は、樹脂と不活性繊維
、及び/又は充填剤と混合してバルク成形材料又はシー
ト成形材料を製造するのに使用される。強化した最終製
品を得るために適した不活性繊維の典型的なものは長さ
1.5乃至50關のガラス繊維である。本発明の樹脂は
、とりわけ高強度製品を製造しうる故に、ガラス長、繊
維と共に用いるのに特に適している。ガラス長繊維の長
さは一般的に約12乃至50順である。その他の無機及
び有機繊維には、炭素、グラファイト、セラミックス、
ポリエステル、アラミド及びポリアクリロニトリルの繊
維が含まれる。強化用不活性繊維は、好ましくは成形材
料に対して約5〜60重量%の範囲で使用される。The phenolic resin molding composition of the present invention is used for producing bulk or sheet molding compositions by mixing resin with inert fibers and/or fillers. Typical inert fibers suitable for obtaining a reinforced final product are glass fibers with lengths of 1.5 to 50 mm. The resins of the present invention are particularly suitable for use with glass lengths and fibers, particularly because they can produce high strength products. The length of the long glass fibers is generally about 12 to 50 degrees. Other inorganic and organic fibers include carbon, graphite, ceramics,
Includes polyester, aramid and polyacrylonitrile fibers. The reinforcing inert fibers are preferably used in an amount of about 5 to 60% by weight based on the molding material.
本発明のシート成形材料は、樹脂、充填剤、無機又は有
機繊維、及び以下に記載されているような他の添加剤を
用いて調製される。樹脂は二価の塩基を含む無機充填剤
と混合して処理配合物を形成する。処理配合物をポリエ
チレン、ポリエステル、ポリプロピレン等の薄いプラス
チックシート又はフィルムからなる第1のシート上に流
延する。The sheet molding materials of the present invention are prepared using resins, fillers, inorganic or organic fibers, and other additives as described below. The resin is mixed with an inorganic filler containing a divalent base to form a treatment formulation. The treatment formulation is cast onto a first sheet of thin plastic sheet or film such as polyethylene, polyester, polypropylene, etc.
第1のシート上に形成されたその層にチョツプドファイ
バーの層を重ねる。処理配合物は、シート上に流延して
均一な厚さの層を形成し繊維を適当に濡らすように、そ
の粘度を調節しである。・シート成形材料用の処理配合
物の粘度は一般的には33℃においてs、aaa乃至r
oo、oooセンチポアズである。繊維層の上に処理配
合物の第2の層を重ね、その表面を第2のプラスチック
シートで覆う。得られた複合材料を一連のロールの間を
通過させ、機械的に取扱いうるシート成形材料を形成さ
せる。A layer of chopped fiber is superimposed on the layer formed on the first sheet. The viscosity of the treatment formulation is adjusted so that it can be cast onto the sheet to form a layer of uniform thickness and adequately wet the fibers. - The viscosity of processing formulations for sheet molding materials is generally between s, aaa and r at 33°C.
oo, ooo centipoise. A second layer of treatment formulation is placed on top of the fibrous layer and its surface is covered with a second plastic sheet. The resulting composite material is passed between a series of rolls to form a mechanically handleable sheet forming material.
得られた材料を巻きとり20乃至70℃の暖かい室内に
おいて20乃至100時間あるいはそれ以上貯蔵し、可
剥性の成形可能なシート成形材料を形成する。The resulting material is rolled up and stored in a warm room at 20-70° C. for 20-100 hours or more to form a peelable, moldable sheet molding material.
得られた成形材料は高温で容易に成形でき、運輸業及び
建築業界で使用される構造用パネルの様な種々の製品を
製造することができる。The resulting molding material can be easily molded at high temperatures to produce a variety of products such as structural panels used in the transportation and construction industries.
本発明の成形材料又は処理配合物は、熟成時間が改良さ
れたシート成形材料を調製するのに特に有用である。し
かしながらこの成形材料はまた、バルク成形、フィラメ
ントワインディング、連続積層成形、ラム式射出成形、
トランスファー成形等にも有用である。The molding materials or processing formulations of the present invention are particularly useful for preparing sheet molding materials with improved aging times. However, this molding material can also be used in bulk molding, filament winding, continuous layer molding, ram injection molding,
It is also useful for transfer molding, etc.
L実 施 例J
以下、本発明を実施例によって説明する。しかし、本発
明はこれら実施例によって限定されるものではない。ま
た、ここに記載されている「部」、「%」は、特にこと
わらない限り、すべて「重量部」、「重量%」を示す。LExample J The present invention will be described below with reference to Examples. However, the present invention is not limited to these examples. Further, all "parts" and "%" described herein indicate "parts by weight" and "% by weight" unless otherwise specified.
実施例1〜5
以下のようにして、各々のシート成形材料を調製しI;
。Examples 1 to 5 Each sheet molding material was prepared as follows:
.
まず、タルク(松材産業製)、カオリン(林(株)製)
、炭酸カルシウム(日東粉化工業部)、水酸化アルミニ
ウム(昭和電工製)、ステアリン酸亜鉛、水酸化カルシ
ウム及び酸化マグネシウムを第1表に示す割合にて、V
型ミキサーで約30分間混合して、充填剤の混合物を得
た。。First, talc (manufactured by Matsuzai Sangyo), kaolin (manufactured by Hayashi Co., Ltd.)
, calcium carbonate (Nitto Powder Chemicals Department), aluminum hydroxide (manufactured by Showa Denko), zinc stearate, calcium hydroxide and magnesium oxide in the proportions shown in Table 1, V
The mixture of fillers was obtained by mixing in a mold mixer for about 30 minutes. .
レゾール型フェノール樹脂(住友デュレズ製PR−53
674)に、第1表に示す量のシランカップリング剤(
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン)及びブチロラ
クトンを高速ミキサーで混合し、樹脂混合物を調製した
。Resol type phenolic resin (PR-53 manufactured by Sumitomo Durez)
674), a silane coupling agent (
γ-aminopropyltriethoxysilane) and butyrolactone were mixed in a high speed mixer to prepare a resin mixture.
樹脂混合物に充填剤を添加しながら、約8乃至10粘度
を測定したところ第1表に示したような値であった。混
合物を室温(約22℃)まで冷却し、サンプルをとって
数日間粘度上昇を調べた。While adding the filler to the resin mixture, the viscosity of about 8 to 10 was measured and the values were as shown in Table 1. The mixture was cooled to room temperature (approximately 22° C.) and samples were taken to check for viscosity increase over several days.
上記の樹脂混合物を小型SMC造形機により、30%の
25mmガラスm1acOcF社製)と結合させ、2枚
のポリマーフィルムの間でサンドイッチ型のシート状に
成形した。The above resin mixture was combined with 30% of 25 mm glass mlacOcF (manufactured by mlacOcF) using a small SMC molding machine and formed into a sandwich-type sheet between two polymer films.
上記フィルムを剥がすことができるようになるまで、約
45℃で2〜3日間養成した。The film was incubated at about 45° C. for 2-3 days until it could be peeled off.
次いで、金型温度150℃、圧力100Kg/cかにお
いて、3分間の硬化サイクルで30cm角の平板に圧縮
成形して厚さ311II11比重1.8 の成形平板を
得た。Next, compression molding was carried out into a 30 cm square flat plate at a mold temperature of 150° C. and a pressure of 100 kg/c for 3 minutes to obtain a molded flat plate having a thickness of 311II11 and a specific gravity of 1.8.
得られた成形平板について、金型の冷時寸法に対する収
縮率を測定し、この成形平板を切削加工してJIS標準
法に従って曲げ強さを測定した。Regarding the obtained molded flat plate, the shrinkage rate with respect to the cold dimension of the mold was measured, and the molded flat plate was cut and its bending strength was measured according to the JIS standard method.
これらの測定結果を第1表に示す。The results of these measurements are shown in Table 1.
比較例1〜2
ブチロラクトンを添加せず、充填剤としてタルク又はカ
オリンを使用した点を除いて、実施例と同様に行った。Comparative Examples 1-2 Comparative Examples 1 and 2 were conducted in the same manner as in the examples except that butyrolactone was not added and talc or kaolin was used as a filler.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
比較例3
特公昭61−15887号公報の記載に基づき調製し、
その結果を第1表に示す。Comparative Example 3 Prepared based on the description in Japanese Patent Publication No. 61-15887,
The results are shown in Table 1.
本発明によれば、初期粘度が比較的低く、改良された熟
成特性を有し、必要な増粘期間が短いという特長を備え
ている。According to the invention, the initial viscosity is relatively low, the aging properties are improved, and the thickening period required is short.
成形時において金型を腐食することもなく、成型後の曲
げ強さの大きな低収縮性の7エノール樹脂成形材料が得
られる。A low-shrinkage 7-enol resin molding material that does not corrode the mold during molding and has high bending strength after molding can be obtained.
この成形材料は、特に熟成期間が改良されたシート成形
材料として有用であり、例えば運輸及び建築分野で使用
される構造用パネルのような製品を効率良く生産するこ
とができる。This molding material is particularly useful as a sheet molding material with an improved aging period, allowing efficient production of products such as structural panels used in the transportation and construction sectors, for example.
手続補装置(自発) 平成元年Procedure support device (voluntary) 1989
Claims (1)
ン化合物からなる群から選ばれた硬化性調整剤、 (c)炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリ
ウムの単独又は2種以上の混合物である充填剤、及び (d)次の構造式を有するラクトン、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Xはハロゲン、mは0又は1、nは2乃至4、
m+nは2乃至5) からなる低収縮性フェノール樹脂成形材料。 2、前記充填剤が、クレー、タルク及び微小球の単独又
は2種以上の混合物である充填剤と併用されてなる請求
項1記載の成形材料。 3、前記充填剤の吸油量(JIS K−5101アマニ
油法)が15〜50mg/100gである請求項1又は
2記載の成形材料。 4、硬化性調整剤が酸化カルシウム又は水酸化カルシウ
ムと酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムとの混合
物である請求項1記載の成形材料。 5、繊維補強材が配合されてなる請求項1記載の成形材
料。[Scope of Claims] 1. (a) resol type phenolic resin, (b) hardening modifier selected from the group consisting of alkaline earth metal oxides or hydroxides and silane compounds, (c) calcium carbonate. , a filler that is aluminum hydroxide, barium sulfate alone or a mixture of two or more, and (d) a lactone having the following structural formula, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, m is 0 or 1, n is 2 to 4,
m+n is 2 to 5) A low shrinkage phenolic resin molding material. 2. The molding material according to claim 1, wherein the filler is a filler consisting of clay, talc, and microspheres alone or in combination with a mixture of two or more thereof. 3. The molding material according to claim 1 or 2, wherein the filler has an oil absorption amount (JIS K-5101 linseed oil method) of 15 to 50 mg/100 g. 4. The molding material according to claim 1, wherein the hardening modifier is a mixture of calcium oxide or calcium hydroxide and magnesium oxide or magnesium hydroxide. 5. The molding material according to claim 1, which contains a fiber reinforcing material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32341088A JPH02169656A (en) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | Low-shrinkage phenol resin molding material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32341088A JPH02169656A (en) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | Low-shrinkage phenol resin molding material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02169656A true JPH02169656A (en) | 1990-06-29 |
Family
ID=18154396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32341088A Pending JPH02169656A (en) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | Low-shrinkage phenol resin molding material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02169656A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003090118A (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Asahi Kasei Corp | Panel for remodeling |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP32341088A patent/JPH02169656A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003090118A (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Asahi Kasei Corp | Panel for remodeling |
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