JPH09169029A - フェノール樹脂成形材料及びその製造方法 - Google Patents
フェノール樹脂成形材料及びその製造方法Info
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- JPH09169029A JPH09169029A JP33236195A JP33236195A JPH09169029A JP H09169029 A JPH09169029 A JP H09169029A JP 33236195 A JP33236195 A JP 33236195A JP 33236195 A JP33236195 A JP 33236195A JP H09169029 A JPH09169029 A JP H09169029A
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明者は、ＮＢＲとレジンを予め混練・粉
砕し、得られた混合物にガラス繊維・他の充填材を加
え、ヘンシェルミキサー等により均一混合及び造粒化す
ることにより、静的強度と衝撃強度を高次元で両立する
フェノール樹脂成形材料及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 フェノール樹脂２５〜４５重量部、カッ
ト長０．５〜１２ｍｍのチョップドストランド・ガラス
繊維４５〜６０重量部、ＮＢＲ３〜１０重量部からなる
フェノール樹脂成形材料の内、フェノール樹脂及びＮＢ
Ｒを熱ロール上にて予め混練し、冷却後粉砕して得られ
る混合物にガラス繊維、硬化助剤、離型剤、その他の添
加物を加え、更に沸点６０℃以下のフェノール樹脂の溶
剤を全量に対し１〜５重量部加え、加熱・冷却機構と高
速回転羽根を有する撹拌機（ヘンシェルミキサー等）で
均一混合及び造粒化してチップ状フェノール樹脂・ガラ
ス繊維配合物を得ることを特徴とするフェノール樹脂成
形材料の製造方法。
砕し、得られた混合物にガラス繊維・他の充填材を加
え、ヘンシェルミキサー等により均一混合及び造粒化す
ることにより、静的強度と衝撃強度を高次元で両立する
フェノール樹脂成形材料及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 フェノール樹脂２５〜４５重量部、カッ
ト長０．５〜１２ｍｍのチョップドストランド・ガラス
繊維４５〜６０重量部、ＮＢＲ３〜１０重量部からなる
フェノール樹脂成形材料の内、フェノール樹脂及びＮＢ
Ｒを熱ロール上にて予め混練し、冷却後粉砕して得られ
る混合物にガラス繊維、硬化助剤、離型剤、その他の添
加物を加え、更に沸点６０℃以下のフェノール樹脂の溶
剤を全量に対し１〜５重量部加え、加熱・冷却機構と高
速回転羽根を有する撹拌機（ヘンシェルミキサー等）で
均一混合及び造粒化してチップ状フェノール樹脂・ガラ
ス繊維配合物を得ることを特徴とするフェノール樹脂成
形材料の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス繊維及びＮ
ＢＲを配合するフェノール樹脂成形材料及びその製造方
法に関するものである。本発明に従えばＮＢＲの分散を
良好にし、樹脂との密着性を高め、静的強度と衝撃強度
が共に優れバランスがとれた成形材料が容易に得られ
る。
ＢＲを配合するフェノール樹脂成形材料及びその製造方
法に関するものである。本発明に従えばＮＢＲの分散を
良好にし、樹脂との密着性を高め、静的強度と衝撃強度
が共に優れバランスがとれた成形材料が容易に得られ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来よりフェノール樹脂成形材料は、耐
熱性、寸法安定性、機械強度特性、電気的性質等に優れ
ることから、自動車・電気・機械等幅広い分野の産業で
使用されている。特に近年では自動車分野において鉄、
アルミ、亜鉛等を使用した金属部品をガラス繊維強化フ
ェノール樹脂成形品に代替することによってコストダウ
ンを図る試みが積極的になされている。一般にフェノー
ル樹脂成形材料は、マイカ、ガラス繊維等の無機充填
材、木粉、パルプ等の有機物、他に硬化剤、離型剤、着
色剤などの配合原料が単独あるいは併用して使用され、
特に耐熱性、寸法安定性、機械強度を要求される部品に
対してはガラス繊維を主基材として用いたフェノール樹
脂成形材料が用いられてきた。又その製造方法としては
フェノール樹脂とこれらの配合物を混合し、ロール混練
機を用いて加熱混練する方法が一般的である。しかし、
フェノール樹脂を始めとする熱硬化性樹脂組成物は、そ
の架橋構造から非常に脆くて、割れ安いという欠点を持
っており、金属部品への用途拡大を疎外してきた。この
欠点を衝撃強度の向上で改善する試みは過去に多くなさ
れてきた。例えば特公平４−４９５７８号公報でフェノ
ール樹脂に高収束のガラス繊維を配合し、更にフェノー
ル樹脂を溶解する溶剤を少量添加し、ヘンシェルミキサ
ーのような高速撹拌機で均一に混合及び造粒化を行うこ
とにより、耐衝撃性に優れ、且嵩張りが小さいフェノー
ル樹脂成形材料を製造出来るとある。しかし、この製造
方法で得られる成形材料は、充填材と基材との密着性が
低化し静的強度が低いという欠点がある。一方特開平３
−１３７１５１号公報及び特開平５−０３２８６３号公
報で、レゾール樹脂単独又はノボラック樹脂との併用系
でＮＢＲ、ガラス繊維他の無機充填材からなるフェノー
ル樹脂成形材料は、曲げ強度等の静的強度と衝撃強度及
び耐熱性が高位にバランスすることが述べられているが
十分とは言えず、更なる向上が望まれていた。。
熱性、寸法安定性、機械強度特性、電気的性質等に優れ
ることから、自動車・電気・機械等幅広い分野の産業で
使用されている。特に近年では自動車分野において鉄、
アルミ、亜鉛等を使用した金属部品をガラス繊維強化フ
ェノール樹脂成形品に代替することによってコストダウ
ンを図る試みが積極的になされている。一般にフェノー
ル樹脂成形材料は、マイカ、ガラス繊維等の無機充填
材、木粉、パルプ等の有機物、他に硬化剤、離型剤、着
色剤などの配合原料が単独あるいは併用して使用され、
特に耐熱性、寸法安定性、機械強度を要求される部品に
対してはガラス繊維を主基材として用いたフェノール樹
脂成形材料が用いられてきた。又その製造方法としては
フェノール樹脂とこれらの配合物を混合し、ロール混練
機を用いて加熱混練する方法が一般的である。しかし、
フェノール樹脂を始めとする熱硬化性樹脂組成物は、そ
の架橋構造から非常に脆くて、割れ安いという欠点を持
っており、金属部品への用途拡大を疎外してきた。この
欠点を衝撃強度の向上で改善する試みは過去に多くなさ
れてきた。例えば特公平４−４９５７８号公報でフェノ
ール樹脂に高収束のガラス繊維を配合し、更にフェノー
ル樹脂を溶解する溶剤を少量添加し、ヘンシェルミキサ
ーのような高速撹拌機で均一に混合及び造粒化を行うこ
とにより、耐衝撃性に優れ、且嵩張りが小さいフェノー
ル樹脂成形材料を製造出来るとある。しかし、この製造
方法で得られる成形材料は、充填材と基材との密着性が
低化し静的強度が低いという欠点がある。一方特開平３
−１３７１５１号公報及び特開平５−０３２８６３号公
報で、レゾール樹脂単独又はノボラック樹脂との併用系
でＮＢＲ、ガラス繊維他の無機充填材からなるフェノー
ル樹脂成形材料は、曲げ強度等の静的強度と衝撃強度及
び耐熱性が高位にバランスすることが述べられているが
十分とは言えず、更なる向上が望まれていた。。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、静的強度
と衝撃強度を高次元で両立することを目的として研究を
重ねた結果、ＮＢＲとレジンを予め混練・粉砕し、得ら
れた混合物にガラス繊維・他の充填材を加え、ヘンシェ
ルミキサー等により均一混合及び造粒化することによ
り、ＮＢＲの分散性が向上し、樹脂との密着性・架橋性
が増し、衝撃強度を損なうこと無しに静的強度を向上出
来る事を発明したものである。
と衝撃強度を高次元で両立することを目的として研究を
重ねた結果、ＮＢＲとレジンを予め混練・粉砕し、得ら
れた混合物にガラス繊維・他の充填材を加え、ヘンシェ
ルミキサー等により均一混合及び造粒化することによ
り、ＮＢＲの分散性が向上し、樹脂との密着性・架橋性
が増し、衝撃強度を損なうこと無しに静的強度を向上出
来る事を発明したものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、フェノール樹
脂２５〜４５重量部、カット長０．５〜１２ｍｍのチョ
ップドストランド・ガラス繊維４５〜６０重量部、ＮＢ
Ｒ３〜１０重量部からなるフェノール樹脂成形材料の
内、フェノール樹脂及びＮＢＲを熱ロール上にて予め混
練し、冷却後粉砕して得られる混合物にガラス繊維、硬
化助剤、離型剤、その他の添加物を加え、更に沸点６０
℃以下のフェノール樹脂の溶剤を全量に対し１〜５重量
部加え、加熱・冷却機構と高速回転羽根を有する撹拌機
（ヘンシェルミキサー等）で均一混合及び造粒化してチ
ップ状フェノール樹脂・ガラス繊維配合物を得ることを
特徴とするフェノール樹脂成形材料及びその製造方法に
関するものである。
脂２５〜４５重量部、カット長０．５〜１２ｍｍのチョ
ップドストランド・ガラス繊維４５〜６０重量部、ＮＢ
Ｒ３〜１０重量部からなるフェノール樹脂成形材料の
内、フェノール樹脂及びＮＢＲを熱ロール上にて予め混
練し、冷却後粉砕して得られる混合物にガラス繊維、硬
化助剤、離型剤、その他の添加物を加え、更に沸点６０
℃以下のフェノール樹脂の溶剤を全量に対し１〜５重量
部加え、加熱・冷却機構と高速回転羽根を有する撹拌機
（ヘンシェルミキサー等）で均一混合及び造粒化してチ
ップ状フェノール樹脂・ガラス繊維配合物を得ることを
特徴とするフェノール樹脂成形材料及びその製造方法に
関するものである。
【０００５】ここで使用されるフェノール樹脂はレゾー
ル型、ノボラック型どちらか単独でも良く、併用しても
良いが、好ましくはレゾール型、ノボラック型の併用比
６０／４０〜８０／２０にすると良い。レゾール型の比
率をこれ以上高くすると衝撃強度が低下し、低くすると
硬化性が悪くなるからである。
ル型、ノボラック型どちらか単独でも良く、併用しても
良いが、好ましくはレゾール型、ノボラック型の併用比
６０／４０〜８０／２０にすると良い。レゾール型の比
率をこれ以上高くすると衝撃強度が低下し、低くすると
硬化性が悪くなるからである。
【０００６】次にＮＢＲであるが、特に限定はしない
が、ＳＰ値が９〜１０常温で固形のカルボキシ変性ＮＢ
Ｒが好ましい。カルボキシ基はレゾール樹脂のメチロー
ル基と反応することが知られており、より衝撃強度に優
れた成形材料が得られるからである。一方ＮＢＲの配合
量は成形材料全体に対して３〜１０重量部が好ましい、
３重量部以下では衝撃強度向上が少なく、１０重量部以
上では耐熱性が低下するからである。又、フェノール樹
脂成形材料に用いられる無機充填材としては、炭カル、
クレー、マイカ、ガラス繊維等が挙げられるが、本発明
は衝撃強度に優れる成形材料を製造することを目標とす
ることから、ガラス繊維が高充填されることが好まし
い。ガラス繊維の種類としてはＥガラスからなるカット
長０．５〜１２ｍｍのチョップドストランドが用いられ
るが、生産効率上１．５〜６ｍｍのものが望ましい。更
に充填材と樹脂の密着性を上げるのにアミノシラン、エ
ポキシシラン等のシランカップリング材を用いることも
できる。
が、ＳＰ値が９〜１０常温で固形のカルボキシ変性ＮＢ
Ｒが好ましい。カルボキシ基はレゾール樹脂のメチロー
ル基と反応することが知られており、より衝撃強度に優
れた成形材料が得られるからである。一方ＮＢＲの配合
量は成形材料全体に対して３〜１０重量部が好ましい、
３重量部以下では衝撃強度向上が少なく、１０重量部以
上では耐熱性が低下するからである。又、フェノール樹
脂成形材料に用いられる無機充填材としては、炭カル、
クレー、マイカ、ガラス繊維等が挙げられるが、本発明
は衝撃強度に優れる成形材料を製造することを目標とす
ることから、ガラス繊維が高充填されることが好まし
い。ガラス繊維の種類としてはＥガラスからなるカット
長０．５〜１２ｍｍのチョップドストランドが用いられ
るが、生産効率上１．５〜６ｍｍのものが望ましい。更
に充填材と樹脂の密着性を上げるのにアミノシラン、エ
ポキシシラン等のシランカップリング材を用いることも
できる。
【０００７】次に本発明の製造方法による特徴を述べ
る。本発明はフェノール樹脂及びＮＢＲを熱ロール上に
て予め混練することを特徴とするが、ロールの条件は、
フェノール樹脂とＮＢＲを均一混合できれば特に限定し
ないが、樹脂の硬化反応を進め過ぎないように注意す
る。後工程で混合物の粘度が高くなりすぎ成形性良好な
成形材料が得られなくなるからである。得られた混合物
は冷却後粉砕し、ガラス繊維、硬化助剤、離型剤、その
他の添加物に加えられる。
る。本発明はフェノール樹脂及びＮＢＲを熱ロール上に
て予め混練することを特徴とするが、ロールの条件は、
フェノール樹脂とＮＢＲを均一混合できれば特に限定し
ないが、樹脂の硬化反応を進め過ぎないように注意す
る。後工程で混合物の粘度が高くなりすぎ成形性良好な
成形材料が得られなくなるからである。得られた混合物
は冷却後粉砕し、ガラス繊維、硬化助剤、離型剤、その
他の添加物に加えられる。
【０００８】次に、加熱・冷却機構と高速回転羽根を有
する撹拌機を用いて均一混合及び造粒化してチップ状フ
ェノール樹脂・ガラス繊維配合物を得る一例としてヘン
シェルミキサーを用いる方法について説明する。図１に
従えば、（１）はヘンシェルミキサー装置本体、（５）
はその排出装置、（２）は吸引装置である。熱ロール混
練により得られたフェノール樹脂及びＮＢＲの予備混練
物の粉砕物、及びガラス繊維、硬化助剤、離型剤、その
他の添加物を予め６０〜８５℃程度に加温されたヘンシ
ェルミキサー装置本体（１）に入れ、上羽根（３）及び
下羽根（４）を周速８〜１２ｍ／秒程度の高速で回転
し、１０〜３０秒間混合撹拌する。次いで沸点６０℃以
下のフェノール樹脂の溶剤、好ましくはメタノールを加
える。その後３〜１０分間混合・撹拌を続けることによ
り、解繊し単繊維化したガラス繊維表面にフェノール樹
脂が均一に濡れ、その結果単繊維同士が付着し合い、チ
ップ状組成物を得る。
する撹拌機を用いて均一混合及び造粒化してチップ状フ
ェノール樹脂・ガラス繊維配合物を得る一例としてヘン
シェルミキサーを用いる方法について説明する。図１に
従えば、（１）はヘンシェルミキサー装置本体、（５）
はその排出装置、（２）は吸引装置である。熱ロール混
練により得られたフェノール樹脂及びＮＢＲの予備混練
物の粉砕物、及びガラス繊維、硬化助剤、離型剤、その
他の添加物を予め６０〜８５℃程度に加温されたヘンシ
ェルミキサー装置本体（１）に入れ、上羽根（３）及び
下羽根（４）を周速８〜１２ｍ／秒程度の高速で回転
し、１０〜３０秒間混合撹拌する。次いで沸点６０℃以
下のフェノール樹脂の溶剤、好ましくはメタノールを加
える。その後３〜１０分間混合・撹拌を続けることによ
り、解繊し単繊維化したガラス繊維表面にフェノール樹
脂が均一に濡れ、その結果単繊維同士が付着し合い、チ
ップ状組成物を得る。
【０００９】この様な製造方法において、良好な製品形
状を得るためには、混合・撹拌中に収束したガラス繊維
の解繊によって発生した単繊維が再び凝集して生成する
毛玉の発生を抑えることが必須である。毛玉の発生を防
ぐにはガラス繊維が高収束性のもの、具体的には収束剤
付着量が０．２〜１．２重量％であることが望ましい。
０．２％以下では毛玉に成りやすく、１．２％以上では
収束が強すぎて、チップ状組成物を得るのに必要な適度
な解繊が起こらないからである。
状を得るためには、混合・撹拌中に収束したガラス繊維
の解繊によって発生した単繊維が再び凝集して生成する
毛玉の発生を抑えることが必須である。毛玉の発生を防
ぐにはガラス繊維が高収束性のもの、具体的には収束剤
付着量が０．２〜１．２重量％であることが望ましい。
０．２％以下では毛玉に成りやすく、１．２％以上では
収束が強すぎて、チップ状組成物を得るのに必要な適度
な解繊が起こらないからである。
【００１０】又、前記溶剤（メタノール）の使用量とし
ては混合物全量に対し１〜５重量部が好ましい。１重量
％より少ないと槽内温度が上昇せづ、フェノール樹脂が
十分に溶けない。５重量部より多いと槽内温度が上昇し
過ぎ、樹脂の反応が過度に進み、成形性良好な粘度の成
形材料が得られないからである。
ては混合物全量に対し１〜５重量部が好ましい。１重量
％より少ないと槽内温度が上昇せづ、フェノール樹脂が
十分に溶けない。５重量部より多いと槽内温度が上昇し
過ぎ、樹脂の反応が過度に進み、成形性良好な粘度の成
形材料が得られないからである。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明の実施例を示す。
【００１２】
【表１】 （機械強度特性）以下の規格に基づきそれぞれ測定し
た。 シャルピー衝撃強さ：ＪＩＳ Ｋ ７１１１ 曲げ強さ：ＪＩＳ Ｋ ７２０３ また、テストピースはトランスファー成形（１７５℃、
３分硬化）により作製した。
た。 シャルピー衝撃強さ：ＪＩＳ Ｋ ７１１１ 曲げ強さ：ＪＩＳ Ｋ ７２０３ また、テストピースはトランスファー成形（１７５℃、
３分硬化）により作製した。
【００１３】実施例１及び実施例２は、比較例１及び比
較例２とそれぞれ同じ配合組成であるが、実施例はフェ
ノール樹脂とＮＢＲの前混練の効果で衝撃強さを維持し
たまま静的強度である曲げ強度の向上を実現している。
比較例３はガラス繊維配合量が多い為衝撃強度に優れる
が、ＮＢＲを配合していないため静的強度が極めて低
い。
較例２とそれぞれ同じ配合組成であるが、実施例はフェ
ノール樹脂とＮＢＲの前混練の効果で衝撃強さを維持し
たまま静的強度である曲げ強度の向上を実現している。
比較例３はガラス繊維配合量が多い為衝撃強度に優れる
が、ＮＢＲを配合していないため静的強度が極めて低
い。
【００１４】
【発明の効果】実施例で明らかな様に、本発明の製造方
法を用いると、ＮＢＲの分散を良好にし、樹脂との密着
性を高め、静的強度と衝撃強度が共に優れバランスがと
れた成形材料が容易に得られる。
法を用いると、ＮＢＲの分散を良好にし、樹脂との密着
性を高め、静的強度と衝撃強度が共に優れバランスがと
れた成形材料が容易に得られる。
【００１５】
【図１】 本発明に使用する装置の概略断面図
１ ヘンシェルミキサー装置本体 ２ 吸引装置 ３ 上羽根 ４ 下羽根 ５ 排出装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 61/06 ＬＮＡ Ｃ０８Ｌ 61/06 ＬＮＡ // Ｂ２９Ｋ 61:04
Claims (3)
- 【請求項１】 フェノール樹脂２５〜４５重量部、カッ
ト長０．５〜１２ｍｍのチョップドストランド・ガラス
繊維４５〜６０重量部、ＮＢＲ３〜１０重量部からなる
ことを特徴とするフェノール樹脂成形材料。 - 【請求項２】 フェノール樹脂及びＮＢＲを熱ロール上
にて予め混練し、冷却後粉砕して得られる混合物に、ガ
ラス繊維、硬化助剤、離型剤、その他の添加物を配合す
る事を特徴とする請求項１記載のフェノール樹脂成形材
料の製造方法。 - 【請求項３】 フェノール樹脂及びＮＢＲを熱ロール上
にて予め混練し、冷却後粉砕して得られる混合物に、ガ
ラス繊維、硬化助剤、離型剤、その他の添加物を配合
し、更に沸点６０℃以下のフェノール樹脂の溶剤を全量
に対し１〜５重量部を加え、加熱・冷却機構と高速回転
羽根を有する撹拌機で均一混合及び造粒化することを特
徴とする請求項１記載のフェノール樹脂成形材料の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33236195A JPH09169029A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | フェノール樹脂成形材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33236195A JPH09169029A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | フェノール樹脂成形材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09169029A true JPH09169029A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18254103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33236195A Pending JPH09169029A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | フェノール樹脂成形材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09169029A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999061238A1 (en) * | 1998-04-14 | 1999-12-02 | Atlantic Research Corporation | Non-asbestos insulation for rocket motor casing |
| CN104890134A (zh) * | 2015-05-16 | 2015-09-09 | 神宇通信科技股份公司 | 耐磨阻燃型tpu电缆料的混料方法 |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP33236195A patent/JPH09169029A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999061238A1 (en) * | 1998-04-14 | 1999-12-02 | Atlantic Research Corporation | Non-asbestos insulation for rocket motor casing |
| US6265330B1 (en) * | 1998-04-14 | 2001-07-24 | Atlantic Research Corporation | Non-Asbestos insulation for rocket motor casing |
| CN104890134A (zh) * | 2015-05-16 | 2015-09-09 | 神宇通信科技股份公司 | 耐磨阻燃型tpu电缆料的混料方法 |
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