JPH02229842A

JPH02229842A - 充填材の均一分散性を高める方法

Info

Publication number: JPH02229842A
Application number: JP5000689A
Authority: JP
Inventors: Shuji Yamaguchi; 修二山口; Fumio Suenaga; 末永　文男; Yukio Tasaka; 行雄田坂
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1989-03-03
Publication date: 1990-09-12

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、熱硬化性樹脂の原料成分中の充填材の液相に
おける均一分散性を高めることにより、熱硬化性樹脂成
形品の諸性質の、均一性を向上させる方法に関する。

［従来の技術］熱硬化性樹脂は機械的強度、電気的特性、ｍ化学薬品性
等に優れ、注型品、成形品、塗料、接着剤等の分野で広
く使用されている．しかし、用途によっては更に機械的
強度の向上、硬化時の収縮の減少、熱膨張率の減少、硬
化時の発熱の吸収などのために充填材例えばガラス繊維
、炭酸カルシウム、マイカ、ワラストナイト、チタン酸
カリウム、アスベスト、タルク、ナイロン粉末、テフロ
ン粉末が添加されることは良《知られている。また、最
近電気的特性の改良として導電性あるいは電磁波シール
ド性を付与するために、金属粉として銅粉、銀粉、ニッ
ケル粉等が、金属繊維としてステンレス繊維、アルミ繊
維等が添加されている。

熱硬化性樹脂の原料は通常室温で液状のものが使用され
、室温で固体状のものは加熱して溶融させたり、反応性
希釈剤に溶解させて使用される．この時原料の比重と充
填材の比重が異なるため、原料より比重の大きい充填材
は沈降し、比重の小さい充填材は浮上する結果、これら
の充填材を均一に分散させることは困難である。

従来、上記の様な問題点を解決する方法としては、熱硬
化性樹脂の原料として分子量の大きいものを使用する、
反応性希釈剤を使用する場合は粘度の高いものを使用す
る、硬化温度を出来る限り低温とする、硬化時間を出来
る限り短くする等により硬化反応系の粘度を高め、充填
材の沈降や浮上を防止する方法が採用されている。

しかしながら、この様な方法は充填材の種類や量に制限
を与える場合が多《、硬化反応における硬化時間を自由
に設定することが出来ないなど成形性のフレキシビリテ
ィが損なわれ、得られた成形品の機械的性質、電気的性
質の諸性質の不均一性をもたらす他、成形品に充分な機
械的性質、電気的性質を期待出来ない等の欠点を有して
いる．繊維状もしくは針状マグネシウムオキシサルフェ
ートを熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の添加材として
使用することはすでに公知である。すなわち、熱可塑性
樹脂として結晶性ポリプロピレンを使用し、各種物性を
向上させたボリブロピレン組成物が特公昭６２−９２６
０号公報に記載されており、また特開昭５９−９６１５
３号公報には剛性を向上させた塩化ビニル樹脂組成物が
記載されている。更に、特開昭５９−８６６５４号公報
には電気的特性、耐燃性などに優れたフェノール系熱硬
化性成形材料゛が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］本発明の目的は、熱硬化性樹脂の原料に充填材を充填す
るに際し、この原料成分中の充填材の液相における均一
分散性を高める方法であって、しかも、充填材の種類や
量に制限を与えず、硬化反応における硬化時間を自由に
設定することが出来ないなど成形性のフレキシビリティ
を損なうことがなく、得られた熱硬化性樹脂成形品の機
械的性質、電気的性質の諸性質の不均一性をもたらさな
い方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は、熱硬化性樹脂の原料成分に繊維状もしくは針状マグネシ
ウムオキシサルフェートを添加することにより該原料成
分中の充填材の液相における均一分散性を高める方法、に関する。

この繊維状もしくは針状マグネシウムオキシサルフエー
トは、特願昭６２−２８２１２２号明細書に記載の方法
、すなわち硫酸マグネシウム水溶液にＢＥＴ比表面積が
２０ｍ”／ｇ以下の水酸化マグネシウムまたは酸化マグ
ネシウムを、その濃度が２５重景％以下になるように分
散させた後、１００〜３００゜Ｃの温度で水熱反応させ
る方法により好適に製造することが出来る．また、特願
昭６３−３８６０９号明細書に記載の方法、すなわち硫
酸マグネシウムと水酸化マグネシウムまたは酸化マグネ
シウムを、その濃度が２５重量％以下になるように分散
させた後、１００〜３００℃の温度で水熱反応させて繊
維状マグネシウムオキシサルフェートを製造するに際し
、水熱反応系に界面活性剤を含有させる方法により上記
の方法と同様に好適に製造することが出来る。得られた
繊維状マグネシウムオキシサルフエートは、その粉末Ｘ
線回折スペクトルがＡＳＴＭ　　Ｎｏ．７−４１５のそ
れと良く一致しており、代表的には該ＡｓＴＭ　　Ｎｏ
．７−４１５に記載の示性式であるＭｇｓｏ．　　・５
Ｍｇ　（ＯＨ），　　・３Ｈ２０で表すことができると
考えられる。また、繊維状もしくは針状マグネシウムオ
キシサルフェートの一般的形態は、比重が２．　０〜２
．５、長さ（繊維長）数μｍ〜１０００μｍ、直径（繊
維径）０．１〜１０μｍ、比重０．０５〜０．　３であ
り極めて嵩高い繊維状もしくは針状の物質であるが、本
発明で使用する繊維状もしくは針状マグネシウムオキシ
サルフェートの好ましい形状は、繊維径０．１〜０．５
μｍ，繊維長１０〜５０μｍ、アスベクト比（繊維長／
ＩＩ維径）が１００〜２００である。

繊維状もしくは針状マグネシウムオキシサルフェートの
添加量は、原料成分に対して０．　５〜３０重量％であ
り、特に２〜１０重量％が好ましい．添加量が０．　５
重量％より小さいと増粘効果が小さく、また充填材の均
一分散性も悪く、熱硬化性樹脂の原料成分に含有される
充填材が液相において沈降または浮上し易くなり、充填
材が均一に分散された熱硬化性樹脂成形体が得られない
。添加量が３０重量％より大きいと粘度が高くなり、そ
の後の成形体製造の作業性が悪くなる。

本発明で使用する充填材の具体例としては、機械的強度
の向上、硬化時の収縮の減少、熱膨張率の減少、硬化時
の発熱の吸収などのために充填されるガラス繊維、ミル
ドグラス、ガラスパウダー炭酸カルシウム、マイカ、ワ
ラストナイト、チタン酸カリウム、二硫化モリブテン、
アスベスト、タルク、ナイロン粉末、テフロン粉末、お
よび電気的特性の改良として導電性あるいは電磁波シー
ルド性を付与するための銅粉、銀粉、ニッケル粉、鉄粉
、ステンレス繊維、アルミニウム繊維、アルミフレーク
、カーボンプラック、カーボンファイバー、金属化ガラ
ス繊維、金属化カーボンファイバーが挙げられる．本発明で使用する熱硬化性樹脂の具体例としてはエボキ
シ樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェ
ノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂が挙げられる。

繊維状もしくは針状マグネシウムオキシサルフェートと
充填材の熱硬化性樹脂の原料成分への添加あるいは充填
は通常の方法によるが、まず繊維状もしくは針状マグネ
シウムオキシサルフェートを原料成分に充分分散させた
後、充填材を充填するのが望ましい。

なお、本明細書にいう熱硬化性樹脂の原料成分とは、熱
硬化性樹脂がエボキシ樹脂の場合は主剤であるエボキシ
樹脂もしくはこれを希釈剤に溶解させたものおよびエポ
キシ樹脂用硬化剤、ポリウレタン樹脂の場合はイソシア
ナート化合物またはヒドロキシ化合物、不飽和ポリエス
テル樹脂の場合は不飽和二塩基酸と二価アルコールより
脱水縮合して得られた不飽和ポリエステルあるいはこれ
をビニルモノマーに溶解させたものであり、熱硬化性樹
脂の原料成分に実質的に重合反応を阻害しない添加剤例
えば可製剤、発泡剤、染料、顔料、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、離型剤、耐衝撃性改良剤が配合されていても本
発明の方法を実施することが出来る。

［作　用］繊維状もしくは針状マグネシウムオキシサルフェートは
、通常の繊維状の物質例えばガラス繊維に比べて繊維径
が小さく且つアスベクト比（繊維長／繊維径）が大きく
、更に硫酸基と多数の水酸基を有するため、熱硬化性樹
脂の原料成分に対して親和性が良い。原料成分に添加す
ると異方性をもって均一に分散し、増粘性が高く沈降し
難い。

したがって、他の充填剤と併用するとその増粘効果によ
り、添加した他の充填材を均一に分散させ、沈降または
浮上を防止する。

次に、実施例および比較例により本発明を説明する。

［実施例］沈降時間は、充填材を含有する熱硬化性樹脂の原料成分
を直径２５ｍｍの試験管に１０ｃｍの高さまで入れ、２
５゜Ｃの恒温水槽に浸漬して上部１ｃｍが透明になるま
での時間である．充填材を配合した熱硬化性樹脂の原料成分を硬化させて
得られた試験片（テストビース）の物性評価は次の方法
に依った。

引張試験：　　ＡＳＴＭ　　Ｄ　　６３８曲げ試験：　
　ＡＳＴＭ　　Ｄ　　７９０！ＪｌＩ上エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ（株）製、商品名エ
ビコート８０７）２００ｇおよび繊維状もしくは針状マ
グネシウムオキシサルフェート６ｇをフラスコに入れ、
室温で充分攪拌しながら混合した。その後減圧下で気泡
を除去し、この混合液の一部を試験管に取り、２５゛ｃ
の恒温水槽に入れて保持して沈降時間を測定した．その
結果を第１表に示す。

１隻±２　：ｊ実施例１の繊維状もしくは針状マグネシウムオキシサル
フエート６ｇに加えて、更にミルドグラス（日本電気ガ
ラス（株）製、商品名ＥＰＧ７　０−Ｍ−０１１２）２
０ｇ一実施例２、ステンレスファイバー（川崎製鉄（株
）製、商品名ＳＭＦ−ＳＰ＃５０００）２０ｇ−実施例
３、銅粉（和光純薬工業（株）！！）２０ｇ〜実施例４
をそれぞれ充填した以外は実施例１と同様に沈降時間を
測定した。得られた結果を第１表に示す。

几５』（Ｌ二ｌエボキシ樹脂（油化シェルエボキシ（株）製、商品名エ
ピコート８０７）２００ｇおよびミルドグラス（日本電
気ガラス（株）製、商品名ＥＰＧ７０−Ｍ−０１１２）
２０ｇ一比較例１、ステンレスファイバー（川崎製鉄（
株）製、商品名ＳＭＦ−ＳＰ＃５０００）２０ｇ−比較
例２、銅粉（和光純薬工業（株）製）２０ｇ一比較例３
をそれぞれフラスコに入れ、室温で充分攪拌しながら混
合した。その後減圧下で気泡を除去し、この混合液の一
部を試験管に取り、２５゜Ｃの恒温水槽に入れて保持し
て沈降時間を測定した。その結果を第１表に示す。

災籐拠エボリオール（東洋ゴム（株）製、商品名１１９０−１０
０）２００ｇおよび繊維状もしくは針状マグネシウムオ
キシサルフェート６ｇをフラスコに入れ、室温で充分撹
拌しながら混合した。その後減圧下で気泡を除去し、こ
の混合液の一部を試験管に取り、２５゜Ｃの恒温水槽に
入れて保持して沈降時間を測定した。その結果を第１表
に示す。

尖旌勇ｌ二主実施例５の繊維状もしくは針状マグネシウムオキシサル
フエート６ｇに加えて、更にミルドグラス（日本電気ガ
ラス（株）製、商品名ＥＰＧ７　０−Ｍ−０　１１２）
２０ｇ一実施例６、ステンレスファイバー（川崎製鉄（
株）製、商品名ＳＭＦ−ＳＰ＃５０００）２０ｇ一実施
例７、銅粉（和光純薬工業（株）製）２０ｇ−実施例８
をそれぞれ充填した以外は実施例５と同様に沈降時間を
測定した。得られた結果を第１表に示す。

ｔ較■エニｌポリオール（東洋ゴム（株）製、商品名１１９０−１０
０）２００ｇおよびミノレドグラス（日本電気ガラス（
株）製、商品名ＥＰＧ７０−Ｍ−０１　１　２）　２　
０　ｇ−比較例４、ステンレスファイバー（川崎製鉄（
株）製、商品名ＳＭＦ−ＳＰ＃５０００）２０ｇ−比較
例５、銅粉（和光純薬工業（株）製）２０ｇ一比較例６
をそれぞれフラスコに入れ、室温で充分撹拌しながら混
合した。その後減圧下で気泡を除去し、この混合液の一
部を試験管に取り、２５゜Ｃの恒温水槽に入れて保持し
て沈降時間を測定した．その結果を第１表に示す。

１隻別１不飽和ポリエステル（武田薬品工業（株）製、商品名ボ
リマール８２０Ｐ）２００ｇおよび繊維状もしくは針状
マグネシウムオキシサルフエート６ｇをフラスコに入れ
、室温で充分攪拌しながら混合した。その後減圧下で気
泡を除去し、この混合液の一部を試験管に取り、２５゜
Ｃの恒温水槽に入れて保持して沈降時間を測定した。そ
の結果を第１表に示す。

実淘ＬｆＬＬ更ニュ』エ実施例９の繊維状もしくは針状マグネシウムオキシサル
フエート６ｇに加えて、更にミルドグラス（日本電気ガ
ラス（株）製、商品名ＥＰ０７０Ｍ−０１１２）２０ｇ
−実施例１０、ステンレスファイバー（川崎製鉄（株）
製、商品名ＳＭＦ−ＳＰ＃５０００）２０ｇ一実施例１
１、銅粉（和光純薬工業（株）製）２０ｇ＝実施例１２
をそれぞれ充填した以外は実施例９と同様に沈降時間を
測定した。得られた結果を第１表に示す。

ル較桝エニエ不飽和ポリエステル（武田薬品工業（株）製、商品名ボ
リマール８２０Ｐ）２００ｇおよびミルドグラス（日本
電気ガラス（株）製、商品名ＥＰＧ７０−Ｍ−０　１１
２）２０ｇ一比較例７、ステンレスファイバー（川崎製
鉄（株）製、商品名ＳＭＦ−ＳＰ＃５００　０）２０　
ｇ−比較例８、銅粉（和光純薬工業（株）製）２０ｇ−
比較例９をそれぞれフラスコに入れ、室温で充分攪拌し
ながら混合した。その後減圧下で気泡を除去し、この混
合液の一部を試験管に取り、２５゜Ｃの恒温水槽に入れ
て保持して沈降時間を測定した。その結果を第１表に示
す。

裏施■土ユ（１）成分（Ａ）の調製エボキシ樹脂（油化シエルエボキシ（株）製、商品名エ
ピコート８０７）２００ｇおよび繊維状もしくは針状マ
グネシウムオキシサルフエート２０ｇをフラスコに入れ
、室温で充分攪拌しながら混合した。その後減圧下で気
泡を除去した。

（２）成分ＣＢ）の調製エポキシ樹脂用硬化剤（ＡＣＩジャパン（株）製、商品
名アンカミン５０２）１００ｇおよび繊維状もしくは針
状マグネシウムオキシサルフェート１０ｇをフラスコに
入れ、室温で充分攪拌した。

次に、成分（Ａ）と成分（Ｂ）とをフラスコに入れ、減
圧下攪拌機で混合しながら脱泡した。この混合液の一部
を金型に入れ、室温で一昼夜放置した。金型より取り出
し、更に５０℃の乾燥機中で一昼夜放置して成形品を得
た。得られた成形品から試験片を作製し物性を測定した
。その結果を第２表に示す．人血斑上土（１）成分（Ａ）の調製エボキシ樹脂（油化シェルエボキシ（株）製、商品名エ
ビコー｝８０７）２００ｇおよび繊維状もしくは針状マ
グネシウムオキシサルフエート６ｇをフラスコに入れ、
室温で充分攪拌しながら混合した。次に、ミルドグラス
（日本電気ガラス（株）製、商品名ＥＰＧ１　０−Ｍ−
０　１　１　２）２０ｇを入れ、室温で充分撹拌しなが
ら混合した。

その後減圧下で気泡を除去した。

（２）成分（Ｂ）の調製エボキシ樹脂用硬化剤（ＡＣＩジャパン（株）製、商品
名アンカミン５０２）１００ｇおよび繊維状もしくは針
状マグネシウムオキシサルフエー１−６ｇをフラスコに
入れ、室温で充分攪拌した。

次に、ミルドグラス（日本電気ガラス（株）製、商品名
ＥＰＧ７　０　−Ｍ−０　１　１　２）　１　０　ｇを
入れ、室温で充分攪拌しながら混合した．成分（Ａ）と成分ＣＢ）との混合以下の操作は実施例１
３と同様である。

得られた成形品から試験片を作製し物性を測定した．そ
の結果を第２表に示す。

尖施■土工（１）成分（Ａ）の調製エボキシ樹脂（油化シエルエボキシ（株）製、商品名エ
ピコー｝８０７）２００ｇおよび繊維状もしくは針状マ
グネシウムオキシサルフエート６ｇをフラスコに入れ、
室温で充分攪拌しながら混合した。次に、ステンレスフ
ァイバー（川崎製鉄（株）製、商品名ＳＭＦ−ＳＰ＃５
０００）２０ｇを入れ、室温で充分攪拌しながら混合し
た．その後減圧下で気泡を除去した。

（２）成分（Ｂ）の調製エポキシ樹脂用硬化剤（ＡＣＩジャパン（株）製、商品
名アンカミン５０２）１００ｇおよび繊維状もしくは針
状マグネシウムオキシサルフエー｝６ｇをフラスコに入
れ、室温で充分攪拌した。

次に、ステンレスファイバー（川崎製鉄（株）製、商品
名ＳＭＦ−ＳＰ＃５０００）１０ｇを入れ、室温で充分
攪拌しながら混合した．成分（Ａ）と成分（Ｂ）との混合以下の操作は実施例１
３と同様である。

得られた成形品から試験片を作製し物性を測定した。そ
の結果を第２表に示す。

止較一倒」エエポキシ樹脂（油化シェルエボキシ（株）製、商品名エ
ビコー｝８０７）２００ｇとエポキシ樹脂用硬化剤（Ａ
ＣＩジャパン（株）製、商品名アンカミン５０２）１０
０ｇを室温で充分攪拌しながら混合した後、減圧下で脱
泡した．この混合液の一部を金型に入れ、室温で一昼夜
放置した。金型より取り出し、更に５０゜Ｃの乾燥機中
で一昼夜放置して成形品を得た。得られた成形品から試
験片を作製し物性を測定した。その結果を第２表に示す
。

工較±土土一土主繊維状もし《は針状マグネシウムオキシサルフェートに
代えてミルドグラス（日本電気ガラス（株）製、商品名
ＥＰＧ７　０−Ｍ−０　１　１　２）−比較例１１、ス
テンレスファイバー（川崎製鉄（株）製、商品名ＳＭＦ
−Ｓ　Ｐ＃５　０　０　０　）一比較例１２を用いた以
外は実施例１３と同様に成分（Ａ）と成分（Ｂ）を調製
し、成分（Ａ）と成分（Ｂ）との混合以下の操作は実施
例１３と同様である。得られた成形品の表面の充填材の
分散状態は不均一であった。

第表＊　：繊維状もしくは針状マグネシウムオキシサルフェート［発明の効果コ本発明は、充填材の種類や量に制限を与えず、硬化反応
における硬化時間を自由に設定することが出来ないなど
成形性のフレキシビリティを損なうことがなく、得られ
た熱硬化性樹脂成形品の機械的性質、電気的性質の諸性
質の不均一性をもたらすことなしに、熱硬化性樹脂の原
料に充填材を充填するに際し、この原料成分中の充填材
の液相における均一分散性を高めることを可能にした。

また、本発明の方法に使用する繊維状もしくは針状マグ
ネシウムオキシサルフェートは、熱硬化性樹脂成形品の
機械的性質、電気的性質を向上させる効果をも有する．

Claims

【特許請求の範囲】

熱硬化性樹脂の原料成分に繊維状もしくは針状マグネシ
ウムオキシサルフェートを添加することを特徴とする該
原料成分中の充填材の液相における均一分散性を高める
方法。