JPH10168277A

JPH10168277A - 射出成形用フェノール系樹脂成形材料

Info

Publication number: JPH10168277A
Application number: JP33186396A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Nagatani; 泰久永谷; Hisashi Katayama; 久史片山; Yuzuru Sato; 譲佐藤
Original assignee: Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 1996-12-12
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 1998-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】実用性を損なうことがなく、成形品の機械的
強度を有意なレベルにまで飛躍的に向上させ、かつ、成
形の際における加熱金型からの離型性に優れた射出成形
用フェノール系樹脂成形材料を提供する。【解決手段】フェノール系樹脂、補強材、充填剤を主
体とする成形材料に、パラトルエンスルホンアミド、ジ
シクロヘキシルフタレート及びトリフェニルホスフェー
トから選ばれた１種又は２種以上の可塑剤１〜５重量％
と、１５０℃における溶融粘度が１００Ｐａ・ｓ以下で
あって１５０℃におけるフェノール系樹脂との相溶性が
２０％以下である熱可塑性樹脂１〜５重量％とを含有さ
せた射出成形用フェノール系樹脂成形材料である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器部品、自
動車部品、厨房器具、雑貨用品等として使用されるフェ
ノール系樹脂成形品を製造するのに好適な射出成形用フ
ェノール系樹脂成形材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、フェノール系樹脂、補強材、
充填剤を主体とする成形材料を加熱金型を用いて成形
し、フェノール系樹脂成形品を製造することが広く行わ
れており、その際に、成形品の生産性向上、低コスト化
の観点から射出成形法を用いることが多くなっている。
そして、これらの製造では、成形品の高性能化の観点か
ら機械的強度を改良する試みが行われており、また、加
熱金型から成形品を容易に取り出すことができるように
して生産性の向上を図るという観点から離型性を改良す
る試みも行われている。

【０００３】例えば、成形品の高性能化（機械的強度の
向上）を図る方法としては、特開平８−２７３５８号公
報において、ポリカーボネート変性又は含有ノボラック
型フェノール樹脂組成物を用いたフェノール樹脂成形材
料が提案されている。また、成形品を容易に取り出すこ
とができるようにして生産性を向上させる方法として
は、シリコン系、フッ素系、脂肪酸金属塩類、アマイド
系、及びワックス等の離型剤を成形材料に配合する方法
や、金型に離型剤を噴霧又は塗布する方法等がある。

【０００４】しかしながら、上記特開平８−２７３５８
号公報記載の方法は、射出成形法において成形品の機械
的強度を有意なレベルにまで飛躍的に向上させるという
観点からは必ずしも十分なものとはいえない。また、成
形品の機械的強度の向上と加熱金型からの離型性の両方
を満足するものではない。一方、離型剤を配合する方法
においては、離型剤のブリードアウトに起因する成形品
の表面汚れや機械的強度の低下が懸念されることから、
配合できる量に制限がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、前記の課題を解決するために鋭意研究を行った結
果、フェノール系樹脂、補強材、充填剤を主体とする成
形材料に特定の可塑剤と熱可塑性樹脂とを特定範囲配合
して射出成形することによって解決し得ることを見いだ
し、本発明を完成した。

【０００６】従って、本発明の目的は、実用性を損なう
ことがなく、成形品の機械的強度を有意なレベルにまで
飛躍的に向上させ、かつ、成形の際における加熱金型か
らの離型性に優れた射出成形用フェノール系樹脂成形材
料を提供することにある。

【０００７】

【発明を解決するための手段】すなわち、本発明は、フ
ェノール系樹脂、補強材、充填剤を主体とする成形材料
に、パラトルエンスルホンアミド、ジシクロヘキシルフ
タレート及びトリフェニルホスフェートから選ばれた１
種又は２種以上の可塑剤１〜５重量％と、１５０℃にお
ける溶融粘度が１００Ｐａ・ｓ以下であって１５０℃に
おけるフェノール系樹脂との相溶性が２０％以下である
熱可塑性樹脂１〜５重量％とを含有させた射出成形用フ
ェノール系樹脂成形材料である。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて使用するフェノール系樹脂は、フェノール、クレ
ゾール、キシレノール等のフェノール類と、ホルムアル
デヒドとを触媒の存在下で反応させて得られるものであ
ればよく、例えばノボラック型フェノール系樹脂、含窒
素系レゾール型フェノール系樹脂、ジメチレンエーテル
結合レゾール型フェノール系樹脂及びこれらの変成フェ
ノール系樹脂又はこれらの樹脂混合物が挙げられる。常
温で固形であることが取り扱い性の点で好ましく、硬化
剤の存在下又は非存在下で使用される。

【０００９】本発明において使用する補強材としては、
ガラス繊維等の無機質繊維、パルプ、麻、綿等の天然有
機質繊維、ビニロン、ナイロン、ポリアクリル、ポリエ
ステル、ポリプロピレン等の合成繊維、炭素繊維、木粉
等を用いることができる。また、充填剤としては、炭酸
カルシウム、マイカ、タルク、シリカ等を用いることが
できる。

【００１０】本発明で使用する可塑剤としては、パラト
ルエンスルホンアミド、ジシクロヘキシルフタレート及
びトリフェニルホスフェートから選ばれた１種又は２種
以上の混合物である。これ以外の可塑剤では本発明の効
果が十分に発揮されない。フェノール系樹脂成形材料中
の可塑剤の含有率は、成形して得られる成形品の強度の
観点から決められるが、通常１〜５重量％、好ましくは
２〜４重量％となる量であるのがよい。なお、２種類以
上の可塑剤を使用する場合はその合計量である。ここ
で、使用する可塑剤が１重量％より少ないと成形品の強
度向上効果が有意なレベルまで到達せず、反対に、５重
量を超えて添加しても単に増量剤としての効果しか期待
できない。

【００１１】本発明で使用する熱可塑性樹脂としては、
１５０℃における溶融粘度が１００Ｐａ・ｓ以下、好ま
しくは１００ポイズ以下であって、１５０℃におけるフ
ェノール系樹脂との相溶性が２０％以下、好ましくはフ
ェノール系樹脂とは非相溶性又は部分相溶性である必要
がある。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、低
分子量ポリエチレン、低分子量ポリスチレン、低分子量
ポリプロピレンや、例えば、クマロンーインデン樹脂、
石油樹脂、テルペン樹脂等の炭化水素系オリゴマー又は
これらの水素化物等が挙げられる。これらのうち、特に
クマロンーインデン樹脂、石油樹脂、テルペン樹脂等の
芳香族炭化水素系オリゴマーが好ましい。

【００１２】なお、熱可塑性樹脂の１５０℃における溶
融粘度は、コーンプレート粘度計により測定することが
できる。熱可塑性樹脂の１５０℃におけるフェノール系
樹脂との相溶性は、熱可塑性樹脂とフェノール系樹脂と
の等量混合物２０ｇを２０ｃｃのガラス容器に入れ、１
５０℃で溶融混合し、この温度で１２０分間静置したの
ち、相の状態を観察することにより測定することができ
る。すなわち、相が１つになって透明なときが完全相溶
（１００％）であり、相が３つ存在するときが部分相溶
であって式｛（中間相の容積／全体の容積）×１００｝
の値が相溶性の程度を示す百分率（％）、相が２つのま
ま存在し又は相が１つで懸濁しているときを非相溶（０
％）とする。

【００１３】本発明で使用する熱可塑性樹脂は、１種又
は２種以上を併用してもよいが、２種以上を併用する場
合はその合計量である。フェノール系樹脂成形材料中の
熱可塑性樹脂の含有率は、成形加工する際の離型性の観
点から決められるが、１〜５重量％、好ましくは２〜４
重量％となる量であるのがよい。熱可塑性樹脂が１重量
％よりも少ないと離型性の効果が十分でなく、反対に、
５重量を超えると、硬化が遅延したり、強度向上効果が
阻害される。

【００１４】可塑剤や熱可塑性樹脂の混合方法は任意で
あるが、フェノール系樹脂の反応又は脱水工程で添加す
る方法、フェノール系樹脂、可塑剤及び熱可塑性樹脂を
それぞれ粉状にして粉末混合する方法、一緒に粉砕して
混合する方法、溶融混合する方法等があるが、これらに
限定するものではない。また、予め混合することなく、
フェノール系樹脂、補強材、充填剤を主体とする成形材
料をロール、ニーダー等の混練機で混練する際にこれら
の可塑剤や熱可塑性樹脂を添加してもよい。

【００１５】本発明の射出成形用フェノール系樹脂成形
材料には、必要により各種添加剤、例えばヘキサメチレ
ンテトラミン等の硬化剤、酸化マグネシウム等の硬化促
進剤、ステアリン酸カルシウム等の滑剤、スピリッツブ
ラック等の着色剤、その他、シランカップリング剤等を
配合することができる。

【００１６】本発明の射出成形用フェノール系樹脂成形
材料は、以下のような製造方法によって製造することが
できる。先ず、適当な混合機を用いてフェノール系樹
脂、補強材、充填剤、特定の可塑剤、特定の熱可塑性樹
脂、その他、各種の添加剤を配合した予備混合物をバッ
チでつくり、これをストックする。次に、この混合物を
ロール、ニーダー等の混練機を用いて混練し、混合物の
可塑化と均質化及び適度な縮合度への調整を行う。続い
て、混練物を適当な形状に粗粉砕又は造粒して所定の粒
度及び粉体流動性を持った成形材料にする。

【００１７】上記で得られた成形材料を射出成形により
成形し、フェノール系樹脂成形品を製造する。射出成形
としては、公知の方法を採用することができる。

【００１８】本発明の射出成形用フェノール系樹脂成形
材料を用いることにより、得られた成形品の機械的強度
が向上する。更に、射出成形機の金型から成形品を取り
出すときの作業性（離型性）が改善される。なお、本発
明でいう機械的強度が向上したとは、特定の可塑剤を配
合しないときの強度とし、これより有意なレベルで向上
することをいう。また、本発明でいう離型性が改善され
たとは、特定の熱可塑性樹脂を配合しないときの離型性
を標準とし、これより向上することをいう。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、実施例及び比較例に基づい
て、本発明の好適な実施の形態を説明する。なお、成形
材料の製造方法、成形品の強度物性評価、成形品の離型
性評価については、以下の方法で行った。

【００２０】（１）成形材料の製造方法表１に示す配合比率からなる１２０℃に加熱したロール
で３分間混練し、シート状の成形材料を得た。次に、得
られた成形材料を粗砕機を用いて粗砕して粒状のフェノ
ール系樹脂成形材料とした。

【００２１】（２）成形品の強度物性評価射出成形機を用い、１７０℃に加熱した金型で、曲げ試
験片を成形した。ＪＩＳ−Ｋ−６９１１に従って曲げ強
度を測定し、平均値と標準偏差を求めた。

【００２２】（３）成形品の離型性評価射出成形機を用い、金型温度１７０℃、シリンダー前部
温度１００℃、シリンダー後部温度６０℃、及び成形時
間６０秒の条件下で、ブレーカーボックスを成形した。
成形品を取り出す際の、成形品本体及びバリ部、エアー
ベント部の離型状態を観察し、離型性を評価した。この
離型性を評価するにあたっては、成形前に金型をよく清
掃し、初回のみシリコン系離型剤を噴霧し、以降連続的
に成形可能な回数を求めた。測定は３０回を限度に行っ
た。次に、得られたブレーカーボックス成形品の外観状
態を目視により観察し、着色ムラ、金型くもり等の不具
合の有無を確認した。

【００２３】

【表１】

【００２４】実施例１軟化点１００℃のノボラック型フェノール樹脂〔新日鐵
化学（株）製エスフェノールＮＫー８１０３〕１００重
量部に対し、可塑剤としてパラトルエンスルホンアミド
６重量部を配合し、また、熱可塑性樹脂としてクマロン
ーインデン系樹脂〔新日鐵化学（株）製エスクロンＮ−
１００Ｓ、溶融粘度１Ｐａ・ｓ、相溶性５％〕６重量部
を配合し、更に、ヘキサメチレンテトラミン１５重量部
とステアリン酸亜鉛２重量部とを加え、均一に混合した
後、粉砕して得られたフェノール系樹脂を、表１に示し
た配合に従い、木粉７０重量部、炭酸カルシウム３０重
量部、スピリッツブラック５重量部と共に、前記の方法
に従い成形材料とした後、射出成形して評価した。

【００２５】実施例２可塑剤としてジシクロヘキシルフタレート３重量部を用
い、また、熱可塑性樹脂として石油樹脂〔三井石油化学
（株）製ハイレッツＣ−１１０Ｘ、溶融粘度９Ｐａ・
ｓ、相溶性０％）３重量部を用いた以外は、上記実施例
１と同様にして成形して評価した。

【００２６】実施例３可塑剤としてパラトルエンスルホンアミド１０重量部を
用い、また、熱可塑性樹脂としてテルペン系樹脂〔安原
油脂（株）製ＹＳレジンＰＸ８００、溶融粘度４Ｐａ・
ｓ、相溶性０％〕１０重量部を用いた以外は、上記実施
例１と同様にして成形して評価した。

【００２７】実施例４可塑剤としてトリフェニルホスフェート７重量部を用
い、また、熱可塑性樹脂として低分子量ポリスチレン
〔三洋化成（株）製ハイマーＳＴ９５、溶融粘度２Ｐａ
・ｓ、相溶性０％〕３重量部を用いた以外は、上記実施
例１と同様にして成形して評価した。

【００２８】比較例１可塑剤及び熱可塑性樹脂を配合しなかった以外は、上記
実施例１と同様にして、成形して評価した。

【００２９】比較例２可塑剤としてエチレンビスステアロアミド５重量部を用
い、また、熱可塑性樹脂として石油樹脂〔日本ゼオン
（株）製クイントンＱＴＮ１５００、溶融粘度３Ｐａ・
ｓ、相溶性１００％〕５重量部を用いた以外は、上記実
施例１と同様にして成形して評価した。

【００３０】比較例３パラトルエンスルホンアミドの配合量を３０重量％、ク
マロンーインデン系樹脂の配合量を３０重量％とした以
外は、上記実施例１と同様にして成形して評価した。

【００３１】比較例４特開平−２７３５８号公報の実施例１に記載された方法
と同様にしてポリカーボネート変性ノボラック樹脂組成
物を製造した。すなわち、攪拌機、熱交換機、温度計の
付いた反応装置にフェノール１００部、ポリカーボネー
ト樹脂２０部を１００℃で３０分間混合溶解させ、均一
透明溶液にした後、３７％ホルマリン６５部（フェノー
ル１モルに対し０．７５モル）、及び触媒として蓚酸２
部を仕込み、常圧で１２０分還流反応を行った後、液温
が１５０℃になるまで常圧で脱水反応を行い、その後真
空度７８００Ｐａで加熱脱水縮合反応を行って液温が２
１０℃になるまで上げ、ポリカーボネート変性ノボラッ
ク樹脂組成物を得た。このようにして得られたポリカー
ボネート変性ノボラック樹脂組成物をノボラック型フェ
ノール樹脂として用い、また、可塑剤及び熱可塑性樹脂
を配合しなかった以外は、上記実施例１と同様にして成
形して評価した。

【００３２】実施例１〜４並びに比較例１〜４の評価結
果を表２に示す。この表２において、○は離型性が良好
であること、△は若干離型抵抗があること、×は離型性
が悪いということを示す。また、離型性（回）の数字
は、最初からの成形回数であって、○、×、△の評価が
得られた最終の成形回を示す。通常、○、×、△の順に
変化する。

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】本発明の成形材料を用いて成形品を製造
した場合、成形品の機械的強度が有意なレベルで顕著に
向上する。更に、射出成形機の金型に離型剤を噴霧又は
塗布しなくとも、成形品の離型性が顕著に改善され、か
つ、その効果が長期間にわたって継続されるので、生産
性が向上する。また、成形品の外観が良好で、着色ムラ
や塗装ムラの発生が極めて少ない成形品が得られ、不良
率の低下、コストダウンに寄与することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フェノール系樹脂、補強材、充填剤を主
体とする成形材料に、パラトルエンスルホンアミド、ジ
シクロヘキシルフタレート及びトリフェニルホスフェー
トから選ばれた１種又は２種以上の可塑剤１〜５重量％
と、１５０℃における溶融粘度が１００Ｐａ・ｓ以下で
あって１５０℃におけるフェノール系樹脂との相溶性が
２０％以下である熱可塑性樹脂１〜５重量％とを含有さ
せたことを特徴とする射出成形用フェノール系樹脂成形
材料。