JPH04268323A

JPH04268323A - フェノール樹脂成形材料

Info

Publication number: JPH04268323A
Application number: JP5072591A
Authority: JP
Inventors: Mutsuo Obana; 尾花　睦夫; Katsuaki Tanaka; 克明田中
Original assignee: Honen Corp
Current assignee: Honen Corp
Priority date: 1991-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1992-09-24

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフェノール樹脂成形材料
、特にレゾール型フェノール樹脂をベースとし、弱酸性
からアルカリ性で硬化可能なシート状成形材料に関する
ものであり、その目的とするところは、金型の腐食を生
ぜず、高温下でも、木材、クラフト紙等のセルロース含
有基材と複合材料化が可能で、しかも成形加工性に優れ
た成形材料を提供せんとするものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、強化プラスチック（ＦＲＰ）は種
々の成形技術の発展に伴いその用途が増大しているが、
そのうち特にシート状成形材料（ＳＭＣ：シート・モー
ルディング・コンパウンド）は、大型の製品が容易に生
産できるため幅広い用途に使用されている。従来、ＳＭ
Ｃを構成するためのマトリックス樹脂はその大半が不飽
和ポリエステル樹脂であったが、この樹脂は燃焼特性、
特に煙の抑制に難があるため、近年ますます増加してい
る建造物、交通媒体の内装用資材の難燃化の要求に対応
できないという問題点があった。近年、これらの問題点
を解決し得る方法として、燃焼特性に優れたフェノール
樹脂をマトリックス樹脂に用いる試みがいくつか行われ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしフェノール樹脂
を適用する場合には、そのほとんどが強酸性の硬化剤を
使用する酸性硬化タイプであり、成型時に金型を腐食さ
せるという欠点があった。一方、硬化剤に酸を使用しな
い方法として、中性からアルカリ性の領域で硬化するレ
ゾール型フェノール樹脂を用いる方法も試みられている
が、この領域ではフェノール樹脂の硬化が遅いため、成
型時に１５０℃前後の高温を必要とする。そのため、シ
ートの成型に際して、他の素材、例えば木材、クラフト
紙等のセルロース含有基材と融着させて複合材料化する
場合などには、製品に“反り”や“フクレ”が生ずると
いう欠点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来のフ
ェノール樹脂ＳＭＣにおける前記欠点を解決するため鋭
意研究を続けた結果、ガラス繊維等の補強材をレゾール
型フェノール樹脂で含浸し、アルカリ硬化剤で硬化させ
てフェノール樹脂成形材料を製造するに際し、該樹脂液
に特定の促進剤、可撓性付与剤、成形材料用充填剤およ
び離型剤を配合することにより前記発明の目的を達成し
得ることを見出し、本発明を完成した。

【０００５】すなわち、本発明は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および／また
は水酸化物からなる硬化剤、ｃ）シラン化合物および／
または有機エステル類からなる促進剤、ｄ）エポキシ系
化合物、ｅ）充填剤およびｆ）離型剤からなることを特
徴とするフェノール樹脂成形材料であり、またこのフェ
ノール樹脂成形材料とｇ）補強材とから構成されるシー
ト状フェノール樹脂成形材料に関するものである。

【０００６】本発明における第１の特長は、成形材料に
酸硬化剤を使用しておらず、弱酸性からアルカリ性の領
域で硬化させることができるため、成形時に金型の腐食
を防止できることである。また、第２の特長は、シラン
化合物、有機エステル類からなる促進剤を成形材料を構
成する樹脂液中に添加することにより、これらの促進剤
がフェノール樹脂と疑似的に架橋し、その結果、樹脂液
の凝結が促進されるため、成形材料をシート状としてキ
ャリアフィルム（またはカバーフィルム）とともに巻取
ったとき、その巻取りの翌日既にキャリアフィルムの剥
離が可能となる一方、架橋はあくまで疑似的であるため
、フェノール樹脂自体の硬化は進行せず、成形材料の長
期保存が可能となることである。さらに、第３の特長は
、同時に添加したエポキシ化合物が、熱圧時のシートの
硬化に際し、樹脂液中のフェノール樹脂と反応しマトリ
ックス樹脂に可撓性を付与するため、成形時において、
シートに木材、クラフト紙等のセルロースを含有する基
材を融着させて複合材料化した場合、基材との密着性が
改良され“反り”、“フクレ”を生ぜず良好な加工性を
示すことである。

【０００７】本発明のシート状フェノール樹脂成形材料
の製造方法としては、通常のＳＭＣの製法を利用するこ
とができる。本発明の場合例えば、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および／ま
たは水酸化物からなる硬化剤、ｃ）シラン化合物および
／または有機エステル類からなる促進剤、ｄ）エポキシ
系化合物、ｅ）充填剤およびｆ）離型剤を均一に混合撹
拌して樹脂ペーストを作り、次いでこの樹脂ペーストを
一定量キャリアフィルム上に塗布し、そのフィルム上に
一定長にカットされたガラス繊維を散布し、このガラス
繊維をもう一方で別途樹脂ペーストが塗布されたキャリ
アフィルムで挟み、２枚のキャリアフィルムで挟んだ状
態でロールで加圧して含浸させてシートを成形し、その
シートをキャリアフィルムごと巻取り、恒温熟成室（２
５〜４０℃）に保存し、フィルムが剥離可能となるまで
熟成させる方法が適している。これにより可剥性の成形
可能なシート状成形材料を形成することができる。

【０００８】本発明において使用するレゾール型フェノ
ール樹脂としては、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ホルムアルデヒドと反応させ
ることにより調製されるものが好ましい。このフェノー
ル樹脂としては、フェノール、クレゾール、キシレノー
ル等のフェノール類の単独または混合物からなるフェノ
ール樹脂、さらにはフェノールと相溶性のあるナフタリ
ン、レゾルシノール、アルキルレゾルシノール、エポキ
シ、ユリア、アセトン、メラミン等による変性フェノー
ル樹脂がある。本発明の成形材料において、レゾール型
フェノール樹脂の含有量は、目的に応じて選択されるが
一般に、ａ）〜ｆ）からなる成形材料に対して約２０〜
６０重量％の割合とするのが好ましい。

【０００９】硬化剤は、アルカリ土類金属の酸化物また
は水酸化物を使用するが、特にマグネシウム、カルシウ
ム、バリウムの酸化物または水酸化物が好ましい。硬化
剤の使用量は、概して、フェノール樹脂に対して、約０
．５〜１５重量％である。

【００１０】また、本発明において促進剤とは、上記樹
脂ペーストの粘度を含浸時は低減させてガラス繊維との
混じりを良くし、熟成時には迅速に粘度を上昇させてキ
ャリアフィルムからのシートの剥離を促進させる機能を
有する化合物である。このような機能をもつものとして
、シラン化合物、有機エステル類からなる化合物を選択
した。シラン化合物としては、アミノアルキルシラン、
特にγ−アミノプロピルトリエトキシシランおよびＮ−
β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ランが好ましく、また、有機エステル類としては、エチ
レンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状炭
酸エステル、γ−ブチロラクトン等の環状カルボン酸エ
ステルが好ましい。これらの促進剤は、一種または二種
以上を組合せて使用することができ、その使用量は、フ
ェノール樹脂に対して０．１〜１０重量％の範囲が適当
である。使用量が０．１％以下では効果が少なくキャリ
アフィルムの剥離が遅れ、一方、１０％以上ではシート
が硬くなりすぎて好ましくない。

【００１１】エポキシ系化合物は、シートに可撓性を持
たせ、成形後の製品に靭性を与えるために添加するもの
であるが、このような化合物としては例えば、エチレン
グリコールグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリ
シジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジ
ルエーテル等の一般に多価アルコールのポリグリシジル
エーテルと称される水性エポキシ化合物が使用できる。エポキシ系化合物はフェノール樹脂との相互作用によっ
てその効果が発現するためエポキシ系化合物の使用量は
、フェノール樹脂の添加量に応じて決定するものである
が、通常、フェノール樹脂に対して５〜５０重量％の範
囲が好ましい。使用量が５％以下では効果が少なく、一
方、上限は特にはないが、５０％以上添加しても効果の
向上が期待できないばかりか経済的に不利となる。

【００１２】充填剤としては、クレー、タルク、シリケ
ート、カーバイド、アルミネート、カーボネート、木粉
等、フェノール樹脂成形材料に通常使用されている充填
剤が使用できる。これらの使用量は、成形材料に対して
約２．５〜５０重量％の範囲が好ましい。

【００１３】離型剤としては、ステアリン酸、ステアリ
ン酸の金属塩、大豆レシチン等、通常の離型剤が使用で
きる。これらの使用量は成形材料に対して約０．１〜５
．０重量％の範囲が好ましい。

【００１４】補強材としては、上記で説明したガラス繊
維のほか、炭素繊維、アラミド繊維、マイカ等通常この
種の分野で使用される補強材が使用できる。これらの使
用量は、成形材料に対して約５〜６０重量％の範囲で使
用することが好ましい。

【００１５】

【発明の効果】本発明の成形材料は、弱酸性から中性に
て硬化するため、金型の腐食を生ぜず、また樹脂液中に
添加された促進剤等の調整剤の作用により作業性、生産
性が向上し、さらには、樹脂液中に配合されたエポキシ
系化合物が、マトリックスであるフェノール樹脂に可撓
性を付与するため、高温下での複合成形に際し、成形品
に“反り”や“フクレ”を生ぜず、優れた加工性を示す
。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の実施例および比較例を示して
本発明をさらに説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。

【００１７】実施例１．固形分７５％のレゾール型フェノール樹脂（　（株）　
ホーネンコーポレーション製、ＰＳ−１５２）５０Ｋｇ
に、炭酸カルシウム　　２５Ｋｇ、水酸化カルシウム　
　５Ｋｇ、エチレンカーボネート　　０．２Ｋｇ、ポリ
プロピレングリコールジグリシジルエーテル４Ｋｇおよ
びステアリン酸カルシウム　　０．５Ｋｇを添加し、均
一に混合して、本発明のフェノール樹脂成形材料を得た
。次いで、この混合物（成形材料）をコンベヤー上のポ
リエチレンフィルム（厚さ１５μ、幅４０ｃｍ）上に散
布し、ブレードコーターで均一にならした後、その上に
混合物中のガラス繊維の含有率が２５％となるような量
のガラス繊維（２．５ｃｍチョップドストランド）を散
布し、さらにその上に同様のポリエチレンフィルムを被
せて、ローラーで圧延（１０Ｋｇ／ｃｍ２　）して、混
合物とガラス繊維とを均一に馴染ませた。こうして連続
的に製造した積層シートを１０ｍずつ巻取り、３０℃の
恒温室に入れて２日間熟成して本発明のシート状フェノ
ール樹脂成形材料を得た。

【００１８】実施例２．固形分７０％のレゾール型フェノール樹脂（　（株）　
ホーネンコーポレーション製、ＰＳ−１５４）５０Ｋｇ
に、クレー　　２０Ｋｇ、木粉　　５Ｋｇ、水酸化マグ
ネシウム　　５Ｋｇ、γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン　　０．５Ｋｇ、エチレングリコールジグリシジ
ルエーテル　　５Ｋｇおよびステアリン酸カルシウム　
　０．５Ｋｇを添加し、均一に混合して本発明のフェノ
ール樹脂成形材料を得た。次いで、この混合物を使用し
、実施例１と同様な方法で本発明のシート状フェノール
樹脂成形材料を得た。但し、混合物中のガラス繊維の含
有率は２０％とした。

【００１９】実施例３．固形分６８％のレゾール型フェノール樹脂（　（株）　
ホーネンコーポレーション製、ＰＳ−１８０）５０Ｋｇ
に、タルク　　２５Ｋｇ、酸化マグネシウム　　４Ｋｇ
、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　　０．４Ｋｇ、エチレングリコールジグリ
シジルエーテル　　４Ｋｇおよび大豆レシチン　　０．
３Ｋｇを添加し、均一に混合して本発明のフェノール樹
脂成形材料を得た。次いで、この混合物を使用して、実
施例１と同様な方法で本発明のシート状フェノール樹脂
成形材料を得た。但し混合物中のガラス繊維の含有率は
２２％とした。

【００２０】比較例１．実施例１に記載した混合物の調整において、エチレンカ
ーボネートを添加しなかった他は実施例１と全く同一の
方法でシート状フェノール樹脂成形材料を作成した。

【００２１】比較例２．実施例１に記載した混合物の調整において、ポリプロピ
レングリコールジグリシジルエーテルを添加しなかった
他は実施例１と全く同一の方法でシート状フェノール樹
脂成形材料を作成した。

【００２２】比較例３．固形分７５％の酸硬化型フェノール樹脂（　（株）　ホ
ーネンコーポレーション製、ＰＳ−１５１）５０Ｋｇに
、クレー　　２５Ｋｇ、フェノールスルホン酸　　２Ｋ
ｇおよびステアリン酸　　１Ｋｇを添加し、均一に混合
した。この混合物を使用した他は実施例１と全く同一の
方法でシート状フェノール樹脂成形材料を作成した。

【００２３】以上の実施例および比較例によって作成し
たシート状成形材料の性能を比較するため、これらのシ
ート状成形材料をそれぞれ３０ｃｍ角ごとに切断した後
、上下面を覆っていたポリエチレンフィルムを剥がして
坪量１８０ｇ／ｍ２　のアルミ蒸着クラフト紙（３５ｃ
ｍ角）の上に載せ、１５０℃、１０Ｋｇ／ｃｍ２　、２
０分の条件で熱圧し、シートを上記クラフト紙に融着加
工させて複合板を得た。得られたシート状成形材料にお
けるカバーフィルム（ポリエチレンフィルム）の剥離状
態、使用した熱圧用鉄板の腐食状態および複合板の品質
等を測定した結果を下表に示す。（※１）　　フェノール樹脂成形材料のＰＨ（※２）　
　シート巻取り後、カバーフィルムが剥離可能となるま
での日数（※３）　　熱圧用の鉄板の腐食この結果より、本発明のフェノール樹脂成形材料は、シ
ートのカバーフィルム剥離性、熱圧用鉄板の腐食防止効
果、および複合材料化に際しての加工性等に優れている
ことがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　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および／または水酸化物、ｃ
）シラン化合物および／または有機エステル類からなる
促進剤、ｄ）エポキシ系化合物、ｅ）充填剤およびｆ）
離型剤とからなることを特徴とするフェノール樹脂成形
材料。
【請求項２】　　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および／または水酸化物、ｃ
）シラン化合物および／または有機エステル類からなる
促進剤、ｄ）エポキシ系化合物、ｅ）充填剤およびｆ）
離型剤を混合し、得られた樹脂ペーストを補強材に含浸
し、シート状に賦形して成るシート状フェノール樹脂成
形材料。