JPH08295786A - フェノール樹脂成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 （ａ）フェノール樹脂、（ｂ）ヘキサメチレ
ンテトラミンを分散した熱可塑性樹脂溶液を噴霧乾燥し
て作製した、ヘキサメチレンテトラミンの熱可塑性樹脂
被覆物、又はスプレーノズル内において熱可塑性樹脂溶
液にヘキサメチレンテトラミンを分散し、噴霧乾燥して
作製した、ヘキサメチレンテトラミンの熱可塑性樹脂被
覆物、（ｃ）充填材を含有することを特徴とするフェノ
ール樹脂成形材料。 【効果】 本発明のフェノール樹脂成形材料において
は、可塑化溶融状態での熱安定性と高温時の硬化性が極
めて優れているので、特に射出成形機において、射出成
形機のシリンダー内で可塑化溶融樹脂の硬化反応の進行
が著しく抑制され、かつ金型内では速やかに硬化するた
め、幅広い成形条件に適応でき、極めて成形加工性に優
れている。また、このフェノール樹脂成形材料は可塑化
溶融状態での熱安定性が極めて優れているため、スプル
ー・ランナーレス成形にも極めて適している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱安定性、硬化性に優れ
たフェノール樹脂成形材料に関するものであり、特に射
出成形において射出成形機のシリンダー内での可塑化溶
融状態での熱安定性が優れ、金型内では速やかに硬化す
るような成形加工性の著しく優れたフェノール樹脂成形
材料を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】フェノール樹脂成形材料は耐熱性、電気
性能、機械特性などが優れているため、自動車部品、電
子電気部品、機械部品などの広範囲の分野に利用されて
いる。しかし、従来のフェノール樹脂成形材料は、９０
〜１３０℃に可塑化された溶融状態では材料中の樹脂の
硬化反応の進行によって粘度が増大し、３〜１０分で流
動性を失う性質を有しており、可塑化溶融樹脂の熱安定
性が極めて低い。このため、従来のフェノール樹脂成形
材料を射出する場合、射出成形機のシリンダー内での可
塑化溶融された成形材料の熱安定性が劣り、適正な成形
条件が極めて狭いという問題がある。

【０００３】従来、この問題を解決する方法として成形
材料の流動性を増大させるなど各種の方法が知られてい
るが、可塑化溶融状態での熱安定性を向上させると金型
内での１６０〜２００℃における硬化反応が遅くなり、
一方、金型内での硬化性を向上させると熱安定性が劣る
ようになり、可塑化溶融状態の熱安定性と金型内の硬化
性とを同時に兼ね備えたフェノール樹脂成形材料を得る
ことは困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱安定性、
硬化性に優れたフェノール樹脂成形材料を得るため種々
の検討の結果なされたものであり、その目的とするとこ
ろは、射出成形の時にシリンダー内での可塑化溶融状態
での熱安定性が著しく優れ、金型内での硬化性も優れた
フェノール樹脂成形材料、さらには、スプルー・ランナ
ーレス射出成形に適したフェノール樹脂成形材料を提供
するにある。

【０００５】

【課題が解決するための手段】本発明は、（ａ）フェノ
ール樹脂、（ｂ）ヘキサメチレンテトラミンを分散した
熱可塑性樹脂溶液を噴霧乾燥して作製した、ヘキサメチ
レンテトラミンの熱可塑性樹脂被覆物、（ｃ）充填材、
を含有することを特徴とするフェノール樹脂成形材料、
及び、（ａ）フェノール樹脂、（ｂ）スプレーノズル内
において熱可塑性樹脂溶液にヘキサメチレンテトラミン
を分散し、噴霧乾燥して作製した、ヘキサメチレンテト
ラミンの熱可塑性樹脂被覆物、（ｃ）充填材、を含有す
ることを特徴とするフェノール樹脂成形材料に関するも
のである。

【０００６】本発明において、フェノール樹脂は、フェ
ノール類とホルムアルデヒド類との反応で得られる通常
のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール
樹脂が用いられる。該フェノール樹脂のフェノール類と
しては、フェノール、クレゾール、キシレノール、ナフ
トール、ｐ−ｔ−ブチルフェノール、ビスフェノール
Ａ、ビスフェノールＦ、ビフェノール、レゾルシン等の
１価又は多価のフェノール類、又はそれらの置換体の１
種又は２種以上を例示することができる。ホルムアルデ
ヒド類としては、ホルマリン、パラホルムアルデヒドな
どをあげることができる。また本発明のフェノール樹脂
は、芳香族炭化水素樹脂、ジメトキシパラキシレン、ジ
シクロペンタジエンなどで適宜変性したものを用いるこ
とができる。

【０００７】本発明で用いられる、ヘキサメチレンテト
ラミンを分散した熱可塑性樹脂溶液を噴霧乾燥して作製
した、ヘキサメチレンテトラミンの熱可塑性樹脂被覆物
とは、熱可塑性樹脂を有機溶媒に溶解し、熱可塑性樹脂
溶液を作製する。作製した熱可塑性樹脂溶液にヘキサメ
チレンテトラミンを分散させ噴霧乾燥することにより、
ヘキサメチレンテトラミンの熱可塑性樹脂被覆物を作製
することが可能である。

【０００８】ここで、ヘキサメチレンテトラミンの熱可
塑性樹脂被覆物は、フェノール樹脂１００重量部に対し
てヘキサメチレンテトラミン量に換算して７〜１００重
量部、好ましくは１２〜３０重量部用いる。ヘキサメチ
レンテトラミンに対する熱可塑性樹脂の割合は、ヘキサ
メチレンテトラミン１００重量部に対して熱可塑性樹脂
１〜２００重量部、好ましくは５〜１００重量部であ
る。

【０００９】ここで用いられる熱可塑性樹脂とは、９０
℃〜１８０℃の軟化温度を持つものであり、例えば、ポ
リメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネ
ート、変性ポリフェニレンオキサイド等を例示できる。

【００１０】熱可塑性樹脂を溶解する有機溶媒とは、熱
可塑性樹脂を溶解するものであれば良いが、好ましくは
ヘキサメチレンテトラミンに対して浸食性が低い物が良
く、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族
炭化水素、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シ
クロヘキサン等の脂環式炭化水素等を例示できる。

【００１１】ヘキサメチレンテトラミンは、工業用とし
て市販されている通常のフェノール樹脂成形材料で用い
られるものやゴムの架橋促進剤として用いられているも
のがある。また、粉砕や分級して微粉化して使用するの
も好ましい。

【００１２】このような、ヘキサメチレンテトラミンの
熱可塑性樹脂被覆物の作製装置としては、例えば日清エ
ンジニアリング株式会社製のディスパコートを例示する
ことが出来る。

【００１３】硬化促進剤としては、アルカリ土類金属化
合物が例示でき、通常フェノール樹脂成形材料に用いら
れている水酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の粉末
状のものである。

【００１４】充填材としては、木粉、パルプ粉、各種織
物粉砕物、熱硬化性樹脂積層板・成形品の粉砕物等の有
機質のもの、シリカ、アルミナ、ガラス、タルク、クレ
ー、炭酸カルシウム、カーボン等の粉末、ガラス繊維、
カーボン繊維、マイカ等の無機質のものを例示できる。
着色剤としては、カーボンブラック、スピリットブラッ
ク等が例示できる。

【００１５】

【作用】本発明のフェノール樹脂成形材料は、たとえ
ば、９０〜１２５℃の溶融状態で著しく熱安定性が優
れ、１６０〜２００℃程度において硬化性が優れてい
る。この理由は十分には明らかでないが、フェノール樹
脂の硬化剤として働くヘキサメチレンテトラミンの粒子
表面に熱可塑性樹脂が被覆していることにより、９０〜
１２５℃の温度域ではフェノール樹脂とヘキサメチレン
テトラミンの接触を遮断して反応を抑制し、１６０〜２
００℃の温度かつ金型内にフェノール樹脂成形材料が流
入する過程では熱可塑性樹脂が軟化し、熱可塑性樹脂の
被膜が破壊されフェノール樹脂とヘキサメチレンテトラ
ミンの接触を遮断する機能が低下することによると考え
られる。このような効果によって、射出成形機のシリン
ダー内での熱安定性が優れ、金型での硬化性が優れたフ
ェノール樹脂成形材料となる。

【００１６】

【実施例】以下実施例により本発明を説明する。ここに
おいて「部」は重量部を表す。

【００１７】［実施例１］ヘキサメチレンテトラミンを
粉砕、分級して、最大径５μｍのヘキサメチレンテトラ
ミンを得た。次に、トルエン１９５部にポリメチルメタ
クリレート５部を溶解した溶液に、ヘキサメチレンテト
ラミン５０部を分散したスラリー２５０部を日清エンジ
ニアリング株式会社製、ディスパコートを用いて、噴霧
乾燥し、ヘキサメチレンテトラミンのポリメチルメタク
リレート（分子量約１０万）１０％被覆物を作製した。

【００１８】続いて、フェノールとホルムアルデヒドと
の反応で得たノボラック型フェノール樹脂（平均分子量
８００）３５部、ヘキサメチレンテトラミンのポリメチ
ルメタクリレート（分子量約１０万）１０％被覆物８
部、酸化マグネシウム３部、ガラス繊維５０部、離型剤
・顔料４部を混合し、２本ロールミルにて溶融混合し、
冷却後粉砕してフェノール樹脂成形材料を得た。

【００１９】［実施例２］実施例１のヘキサメチレンテ
トラミンのポリメチルメタクリレート（平均分子量約１
０万）１０％被覆物の代わりに、ヘキサメチレンテトラ
ミンのポリカーボネート（平均分子量約２万）１０％被
覆物（ディスパコート［日清エンジニアリング株式会社
製］を用いて、ヘキサメチレンテトラミン５０部を、ト
ルエン１９５部にポリカーボネート５部を溶解した溶液
に分散したスラリー２５０部を噴霧乾燥し作製）８部を
用い、実施例１と同様にしてフェノール樹脂成形材料を
得た。

【００２０】［実施例３］実施例１のヘキサメチレンテ
トラミンのポリメチルメタクリレート（平均分子量約１
０万）１０％被覆物の代わりに、ヘキサメチレンテトラ
ミンのポリメツルメタクリレート（平均分子量約１０
万）２０％被覆物（ディスパコート［日清エンジニアリ
ング株式会社製］を用いて、ヘキサメチレンテトラミン
５０部を、トルエン１９０部にポリメチルメタクリレー
ト１０部を溶解した溶液に分散したスラリーを２５０部
を噴霧乾燥し作製）９部、ガラス繊維を４９重量部を用
い、実施例１と同様にしてフェノール樹脂成形材料を得
た。

【００２１】［実施例４］実施例１のヘキサメチレンテ
トラミンのポリメチルメタクリレート（平均分子量約１
０万）１０％被覆物（ディスパコート［日清エンジニア
リング株式会社製］を用いて、ヘキサメチレンテトラミ
ン５０部とトルエン１９５部にポリメチルメタクリレー
ト５部をスプレーノズル内で混合分散し噴霧乾燥して作
製）９部、ガラス繊維を４９重量部を用い、実施例１と
同様にしてフェノール樹脂成形材料を得た。

【００２２】［比較例１］フェノールとホルムアルデヒ
ドとの反応で得たノボラック樹脂（平均分子量８００）
３５部、ヘキサメチレンテトラミン７部、酸化マグネシ
ウム３部、ガラス繊維５１部、離型剤・顔料４部を混合
し、実施例１と同様にしてフェノール樹脂成形材料を得
た。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１において、シリンダー内安定性は可塑
化溶融状態での成形材料の熱安定性を表している。具体
的には、ＪＩＳテストピースを成形する金型（成形品重
量１７０ｇ）により射出成形を行う際に、１００℃に温
調されたシリンダー内に成形材料を計量後から射出開始
するまでの時間をシリンダー内滞留時間とし、これを
０．５分、１分、１．５分と順次長くして、射出可能な
シリンダー内滞留時間をシリンダー内安定性とした。時
間が長いほど安定時間が長く、優れている。

【００２５】硬化性は金型内での成形材料の硬化速度を
表す。直径５０ｍｍ、厚さ５ｍｍのキャビティーを有
し、１７５℃に保たれた金型を有するトランスファー成
形機に、高周波予熱機で１００℃に予熱されたタブレッ
ト状の成形材料３０ｇを仕込んで２０秒間成形し、次い
で成形品を取り出し１０秒後の成形品硬度をバーコール
硬度計Ｎｏ．９３５で測定したものである。硬度が高い
ほど硬化速度が速く、硬化性が優れている。

【００２６】充填性は、ＪＩＳテストピースを成形する
金型（７個取り）による射出成形において、各キャビテ
ィーへの充填の状態を成形物の外観から判断した。表１
から、実施例１，２，３に示した本発明のフェノール樹
脂成形材料は、比較例１の従来のフェノール樹脂成形材
料に比較して、極めて熱安定性に優れかつ硬化性も優れ
ていることがわかる。

【００２７】

【発明の効果】上記の実施例からも分かるように、本発
明のフェノール樹脂組成物は熱安定性と硬化性がともに
優れている。本発明のフェノール樹脂成形材料において
は、可塑化溶融状態での熱安定性と高温時の硬化性が極
めて優れているので、特に射出成形機において、射出成
形機のシリンダー内で可塑化溶融樹脂の硬化反応の進行
が著しく抑制され、かつ金型内では速やかに硬化するた
め、幅広い成形条件に適応でき、極めて成形加工性に優
れている。また、このフェノール樹脂成形材料は可塑化
溶融状態での熱安定性が極めて優れているため、スプル
ー・ランナーレス成形にも極めて適している。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）フェノール樹脂、（ｂ）ヘキサメ
   チレンテトラミンを分散した熱可塑性樹脂溶液を噴霧乾
   燥して作製した、ヘキサメチレンテトラミンの熱可塑性
   樹脂被覆物、（ｃ）充填材、を含有してなるフェノール
   樹脂成形材料。
2. 【請求項２】 （ａ）フェノール樹脂、（ｂ）スプレー
   ノズル内において熱可塑性樹脂溶液にヘキサメチレンテ
   トラミンを分散し、噴霧乾燥して作製した、ヘキサメチ
   レンテトラミンの熱可塑性樹脂被覆物、（ｃ）充填材、
   を含有してなるフェノール樹脂成形材料。
3. 【請求項３】 成分（ｂ）の熱可塑性樹脂被覆物におけ
   る熱可塑性樹脂が、９０℃〜１８０℃に軟化温度を持つ
   熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記
   載のフェノール樹脂成形材料。
4. 【請求項４】 成分（ｂ）の熱可塑性樹脂被覆物におけ
   る熱可塑性樹脂が、ポリメチルメタクリレート、ポリス
   チレン、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンオキサ
   イドであることを特徴とする請求項１又は２記載のフェ
   ノール樹脂成形材料。