JPH08259781A - フェノール樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】樹脂組成がレゾール型フェノール樹脂であり、
難燃剤成分として、２００℃以上で結晶水を解離するフ
ィラーをフェノール樹脂１００重量部に対して２０重量
部以下、硼酸変性ノボラック型フェノール樹脂を３０〜
８０重量部含むことを特徴とするフェノール樹脂組成物
で、使用される硼酸変性ノボラック型フェノール樹脂が
数平均分子量６００〜１０００、硼酸変性割合がノボラ
ック樹脂に対して１０〜３０％であることを特徴とする
フェノール樹脂組成物及びこの組成物から得られた成形
材料。 【効果】 本発明のフェノール樹脂組成物から得られた
成形材料は、耐水性、耐燃性、電気特性に優れており、
これらの特性が要求される成形品、特に電子部品に好適
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐水性、耐燃性、電気
特性に優れたフェノール樹脂成形材料を与えるフェノー
ル樹脂組成物に関し、特に電子部品に適したフェノール
樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、フェノール樹脂成形材料は数多く
の電子部品に使用されている。かかる部品には耐湿寸法
安定性、耐熱性、耐燃性、高強度等の特性が要求され
る。特に近年の電子部品の小型、薄肉化に従い、より厚
みの薄い成形品での耐熱性、耐燃性が要求されつつあ
る。一般的に、フェノール樹脂は自己消化性があり、難
燃性の高い成形品が得られるが、１．０ｍｍ以下の厚さ
の成形品となると、難燃性が低下する傾向があり、この
点を改良するために、結晶水を持つ無機充填材、塩素、
臭素といったハロゲンを含有する難燃剤、燐酸エステル
等の難燃剤を大量に添加していた。これら難燃剤の多く
は、大量に添加すると、成形品の比重が高くなる、ブリ
ードを起こし外観に劣る、耐湿、耐熱性が低下する等の
問題があり、電子部品用途への使用には限界があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐水性、耐
燃性、電気特性に優れ、電子部品を成形するのに適した
フェノール樹脂成形材料を提供することを目的とするも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂成分がレ
ゾール型フェノール樹脂であり、このレゾール型フェノ
ール樹脂１００重量部に対して、難燃剤成分として、２
００℃以上で結晶水を解離するフィラーを５〜２０重量
部、硼酸変性ノボラック型フェノール樹脂を３０〜８０
重量部含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物
である。

【０００５】本発明のフェノール樹脂組成物は、フェノ
ール樹脂としてレゾール型フェノール樹脂を使用し、電
子部品、特に耐銅線腐食性等が要求される用途に好適に
用いられる。ノボラック型フェノール樹脂では硬化剤と
して通常ヘキサメチレンテトラミンを使用するが、硬化
時にアンモニアガスなど腐食性のガスを発生させるの
で、避けられるべきである。レゾール型フェノール樹脂
は、メチロール型レゾール樹脂あるいはジメチレンエー
テル型レゾール樹脂など特に限定されないが、加熱熔融
時の粘度及び熱安定性の点でジメチレンエーテル型レゾ
ール樹脂が好ましい。また、アンモニアなど腐食成分の
発生量ができるだけ少ない方が良く、またイオン性の物
質が少ないほうが良い。数平均分子量５００〜１０００
のものが好ましく使用される。特に好ましい範囲は６５
０〜８５０である。５００未満では低融点で常温で固結
しやすいため取扱いが容易でなく、１０００を越えると
流動性が低下し、成形材料の製造時のロール作業性も悪
くなる。

【０００６】難燃剤として使用される２００℃以上で結
晶水を解離する無機フィラーとしては、水酸化アルミニ
ウム、未焼成クレー、硼酸亜鉛、水酸化マグネシウム、
タルク等が挙げられる。添加量はフェノール樹脂１００
重量部に対して２０重量部以下、更に好ましくは１０重
量部以下が望ましい。２０重量部以上添加しても、耐燃
性の向上は認められず、比重が高くなる、成形性が悪く
なる等の問題が発生する。また、５重量部未満では耐燃
性の効果が小さくなるので好ましくない。２００℃未満
で結晶水を解離するフィラーを用いた場合は耐熱性及び
耐燃性、特に燃焼試験時のアフターグローが長くなる欠
点が現れるようになる。

【０００７】次に、難燃性を付与するために使用する硼
酸変性ノボラック型フェノール樹脂について述べる。硼
酸変性ノボラック型フェノール樹脂は、通常数平均分子
量６００〜１０００のものが好ましく使用される。好ま
しい範囲は７００〜９００である。６００未満では遊離
フェノールが多いなどにより固形になりなくく、１００
０を越えると流動性が低下し、成形材料の製造時のロー
ル作業性も悪くなる。硼酸変性割合はノボラック型フェ
ノール樹脂に対して１０〜３０％が好ましい。１０％未
満では難燃性向上効果が小さく、３０％を越えるとフェ
ノール樹脂としての特性、特に耐熱性、耐湿性、硬化性
が低下するようになる。硼酸変性ノボラック型フェノー
ル樹脂は、通常のノボラック樹脂と同様にフェノール類
とホルムアルデヒドとを酸触媒の存在下で反応し脱水
し、続いて硼酸を添加することにより得ることができ
る。硼酸変性ノボラック型フェノール樹脂の添加量はレ
ゾール型フェノール樹脂１００重量部に対して３０〜８
０重量部、好ましくは４０〜７０重量部である。８０重
量部を越えて配合すると、成形品を成形するとき十分に
硬化しないことがあり、３０重量部未満では耐燃性の効
果が小さくなるので望ましくない。

【０００８】硼酸変性ノボラック型フェノール樹脂を使
用する理由を説明する。フェノール樹脂としてノボラッ
ク型フェノール樹脂を使用する場合、通常の硼酸を用い
ても耐燃性は十分に発現し問題はないが、レゾール型フ
ェノール樹脂の場合、硼酸が樹脂の硬化反応を阻害し樹
脂組成物は十分に硬化した硬化物とならないという問題
があり、主に電子部品用として使用されるレゾール型フ
ェノール樹脂組成物に硼酸を使用することは不適当であ
る。そこで硼酸の難燃効果を硬化性を阻害せずにレゾー
ル型フェノール樹脂組成物に付与するため、硼酸変性ノ
ボラック型フェノール樹脂を使用した。

【０００９】硼酸の難燃機構に関してはよく知られてお
り、１００〜１４０℃で１分子の水を解離しメタ硼酸と
なり、１４０〜１６０℃でピロ硼酸というガラス状の化
合物になりこれが成形品表面に無機質の被膜を作り耐燃
性とくに着火時のフレーミング短縮に効果を発揮する。

【００１０】成形材料化にあたっては、通常の成形材料
の場合と同様に、上記フェノール樹脂組成物に対し、パ
ルプ、木粉等の有機フィラー、ガラス繊維、焼成クレ
ー、炭酸カルシウム等の無機フィラー、消石灰、顔料、
離型剤等を添加する。上記原料を均一に混合後、加圧ニ
ーダー、２軸押出し、加熱ロール等で混練し粉砕して成
形材料化することができる。

【００１１】本発明のレゾール型フェノール樹脂組成物
から得られた成形材料は、耐水性、耐燃性、電気特性に
優れ、電子部品を成形するのに適し、小型、薄肉での耐
燃性の要求される電子部品用に好適に使用される。

【００１２】

【実施例】表１に示す組成配合にてフェノール樹脂成形
材料を製造した。各成形材料について成形品の特性を測
定し、表１の下欄に示した。

【００１３】

【表１】

【００１４】［測定方法］ 吸水率，荷重たわみ温度，絶縁抵抗：ＪＩＳ Ｋ ６９１
１に準じて行った。テストピースは１７５℃で３分間ト
ランスファ成形したものである。 ハンダ耐熱性：５０φ×３ｍｍ厚さのテストピースを１
７５℃で３分トランスファー成形し，４００℃の半田槽
に３秒間浸漬し、厚さの変化率を測定した。 耐燃性：１２.７×１２７×０.４ｍｍのテストピースを
１７５℃で３分トランスファー成形し、ＵＬ９４垂直法
に準じて、耐燃性を確認した。

【００１５】

【発明の効果】以上の実施例及び比較例から明らかなよ
うに、本発明のフェノール樹脂組成物から得られた成形
材料は、耐水性、耐燃性、電気特性に優れている。特に
耐燃性、電気特性に優れており、これらの特性が要求さ
れる成形品、特に電子部品に好適である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂成分がレゾール型フェノール樹脂で
   あり、難燃剤成分として２００℃以上で結晶水を解離す
   るフィラー及び硼酸変性ノボラック型フェノール樹脂を
   含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
2. 【請求項２】 レゾール型フェノール樹脂がジメチレン
   エーテル型レゾール樹脂である請求項１記載のフェノー
   ル樹脂組成物。
3. 【請求項３】 レゾール型フェノール樹脂１００重量部
   に対して、２００℃以上で結晶水を解離するフィラーを
   ５〜２０重量部、硼酸変性ノボラック型フェノール樹脂
   を３０〜８０重量部含有する請求項１又は２記載のフェ
   ノール樹脂組成物。
4. 【請求項４】 硼酸変性ノボラック型フェノール樹脂が
   数平均分子量６００〜１０００、硼酸変性割合がノボラ
   ック樹脂に対して１０〜３０重量％である請求項１、２
   又は３記載のフェノール樹脂組成物。