JPH1149930A

JPH1149930A - 耐熱衝撃性フェノール樹脂成形材料組成物

Info

Publication number: JPH1149930A
Application number: JP21987497A
Authority: JP
Inventors: Minoru Ota; 太田　　実; Kazumasa Yamazaki; 一正山崎; Seiji Yamaguchi; 清二山口; Moriya Osada; 守也長田
Original assignee: FUDOO KK; Fudow Co Ltd
Current assignee: FUDOO KK; Fudow Co Ltd
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1999-02-23

Abstract

(57)【要約】【目的】耐熱性を有し高い衝撃強度、曲げタワミ性に優
れた成形品、効果物を与え、バランスのとれた特性を示
すフェノール樹脂成形材料で、流動性にも優れており射
出成形用材料として使用するのに好適なフェノール樹脂
成形材料組成物に関する。【解決手段】補強材としてガラス繊維および樹脂処理ガ
ラス繊維粉砕物を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形において高い
衝撃強度、曲げタワミ性を有し耐熱性に優れ、バランス
のとれた特性を示す成形品を与えるフェノール樹脂成形
材料組成物に関する。さらに本発明のフェノール樹脂成
形材料組成物は流動性が良好であり射出成形用成形材料
として有用である。

【０００２】

【従来技術】フェノール樹脂成形材料は、機械的強度、
耐熱性、寸法安定性等にすぐれていることから、従来よ
り自動車部品、電気、電子等の分野に広く利用されてき
ている。

【０００３】しかしながらフェノール樹脂をはじめ熱硬
化性樹脂は耐熱性に優れている反面、脆く割れ易い欠点
がある。この欠点を改良する方法として従来から数多く
の種々の方法がとられてきている。たとえば、衝撃強度
を付与する方法としてガラス繊維を配合したり、あるい
は種々のゴム成分を配合する方法、さらにはゴム変性し
たフェノール樹脂を使用する方法などがある。またガラ
スロービングにフェノール樹脂ワニスを含浸させ乾燥し
たプリプレグを適当な長さに切断して使用する方法等が
ある。

【０００４】しかし、前者において、ガラス繊維を配合
する方法では相応の強度を得るためには相当量を配合す
ることが必要であるが、多量のガラス繊維を配合するこ
とは成形性の点で問題がある。またゴム成分を配合した
場合は耐熱性が低下したり、フェノール樹脂成形材料の
特徴の一つである耐クリープ性が低下する傾向がある。
一方後者の場合は成形方法が圧縮成形に限られるという
欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐熱性を有
し、高い衝撃強度、曲げタワミ性にすぐれた成形品、硬
化物を与えるバランスのとれた特性を示し、特にコンミ
テータ用成形材料として有用であり、さらに流動性にも
優れており射出成形用材料として使用するのに好適なフ
ェノール樹脂成形材料を得ることを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく多角的に種々検討を行った結果、補強材と
してガラス繊維および樹脂処理ガラス繊維粉砕物を使用
することにより、フェノール樹脂の特徴である耐熱性、
耐クリープ性を損なうことなく、高い衝撃強度および曲
げタワミ性を有し、その上流動性がよく射出成形可能な
フェノール樹脂成形材料組成物を見出した。

【０００７】すなわち、本発明はレゾール樹脂、ノボラ
ック樹脂、ガラス繊維、樹脂処理ガラス繊維粉砕物、ア
クリロニトリル・ブタジエン共重合体および無機充填材
を主成分とし含有するフェノール樹脂成形材料組成物で
あって、（１）レゾール樹脂１５〜３５重量％、（２）
ノボラック樹脂３〜２０重量％、（３）ガラス繊維３０
〜６０重量％、（４）樹脂処理ガラス繊維粉砕物５〜２
０重量％，（５）アクリロニトリル・ブタジエン共重合
体３〜１０重量％、および（６）無機充填材５〜１０重
量％を主成分として含有してなるフェノール樹脂成形材
料組成物に関するものである。

【０００８】また、本発明は（１）レゾール樹脂１５〜
３５重量％、（２）ノボラック樹脂３〜２０重量％、
（３）ガラス繊維３０〜６０重量％、（４）樹脂処理ガ
ラス繊維粉砕物５〜２０重量％，（５）アクリロニトリ
ル・ブタジエン共重合体３〜１０重量％、および（６）
無機充填材５〜１０重量％を主成分とし、硬化剤、離型
剤、硬化助剤および着色剤、さらにはレゾルシン、シラ
ンカップリング剤を含有してなるフェノール樹脂成形材
料組成物に関するものである。

【０００９】

【発明の実施態様】本発明のフェノール樹脂成形材料組
成物について具体的に説明する。本発明においては、樹
脂成分としてはレゾール樹脂およびノボラック樹脂が使
用され、それぞれは、レゾール樹脂が１５〜３５重量
％，ノボラック樹脂が３〜２０重量％の範囲内で使用さ
れるが、レゾール樹脂２０〜３０重量％，ノボラック樹
脂５〜１０重量％が物性バランス等の点から好ましい。

【００１０】本発明に使用されるレゾール樹脂は、固形
樹脂が使用されジメチレンエーテル型、メチロール型い
ずれでもよいが、ジメチレンエーテル型レゾール樹脂が
射出成形時の成形安定性が良好であることから好まし
い。

【００１１】ノボラック樹脂は低分子量体から高分子量
体までの広い分子量範囲で使用可能であるが、より好ま
しくは数平均分子量３０００以下の低分子量樹脂を使用
することが、成形材料調製時（コンパウンディング化
時）、特に配合組成物の混練時の生産安定性および射出
成形時の成形安定性の点等から好ましい。また数平均分
子量３０００以下のノボラック樹脂はハイオルソ型ノボ
ラック樹脂が反応性に富み良好な機械的特性を有する成
形品が得られることから好ましい。

【００１２】ガラス繊維は繊維長１〜６ｍｍ、繊維径６
〜１３μｍのものが使用され、３０〜６０重量％の範囲
で配合される。配合量が３０重量％より少ない場合は衝
撃強度の向上が望めず、６０重量％を超える量では材料
化（コンパウンディング化）が困難となり好ましくな
い。

【００１３】本発明において使用される樹脂処理ガラス
繊維粉砕物は、ガラス繊維、ガラス織布あるいはガラス
マットを、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂などの熱硬化性樹脂で
処理し、たとえば含浸等、乾燥後粉砕したものである。
これらの中でもフェノール樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬
化性樹脂で処理された粉砕物が好ましい。この樹脂処理
ガラス繊維粉砕物は成形材料組成物中５〜２０重量％が
使用され、使用量が２０重量％を超える量の使用は配合
時の分散性に、コンパウンディング化に長時間を要する
などの難点があり、また硬化物の機械的特性を損なうこ
とにもなり好ましくない。５重量％より少ない時は所期
の効果が達成されない。

【００１４】本発明において、この樹脂処理ガラス繊維
粉砕物はガラス繊維成分が７０〜９０％であるものが好
ましく、また粉砕物の大きさは、長さ３ｍｍ〜１５ｍｍ
のものが好ましい。該粉砕物の長さが余りに大きい場合
は配合時の分散性に難がありコンパウンディング化に長
時間を要するなど、また硬化物の機械的特性を損なうこ
とにもなり好ましくない。

【００１５】このような樹脂処理ガラス繊維粉砕物は、
たとえばガラス繊維強化成形品の端材どの廃材を粉砕し
たものなども使用することができる。

【００１６】本発明において上記の樹脂処理ガラス繊維
粉砕物を使用することにより、補強効果を高めるために
ガラス繊維のみを使用するのに比べフェノール樹脂との
相溶性が良好でありフェノール樹脂との密着性が高めら
れ成形品、硬化物の機械的強度等の特性、例えば、本発
明の成形材料組成物をコンミテータ用材料として使用し
た場合、加熱時の回転強度の低下が少ないという優れた
効果が得られる。

【００１７】本発明において配合されるアクリロニトリ
ル・ブタジエン共重合体（以下ＮＢＲと記す）は、いわ
ゆる部分架橋されたものが好適に使用される。この部分
架橋ＮＢＲはモノマーとしてブタジエンの二重結合にア
クリロニトリルを架橋させたものを適当な割合使用して
ブタジエンとアクリロニトリルを共重合させたものであ
り、たとえば日本合成ゴム株式会社からＰＮＣ−３８、
ＰＸＬ−３８．２０などの商品名で市販されているもの
が使用される。この部分架橋ＮＢＲは３〜１０重量％が
使用され１０重量％を超える量の使用は成形品、硬化物
の機械的強度、耐熱性などが低下し好ましくない。

【００１８】本発明で使用される無機充填材としては、
焼成クレー、未焼成クレー、ヘッドマナイト、ウオラス
トナイト、マイカ、シリカ粉末、炭酸カルシウム等が例
示される。無機充填材は、成形材料組成物中５〜１５重
量％が使用される。無機充填材の使用は成形加工性が良
好で、成形品硬化物の機械的特性がバランスのとれたも
のとなる。１５重量％を超える量の使用は成形品硬化物
の機械的特性が低下し好ましくなく、５重量％より少な
い量では所望する性能を達成することができない。

【００１９】さらに、本発明において、フェノール樹脂
とガラス繊維をはじめとする無機充填材との密着性を向
上させるためにシラン系、チタン系のカップリング剤を
少量通常、成形材料組成物中０．５〜２．０重量％配合
することが好適である。このようなカップリング剤とし
ては、たとえば、アミノプロピルトリエトキシシランの
ようなアミノアルキルアルコキシラン、ビス（ジオクチ
ルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネートの
ようなアミノアルキルチタネートなどが例示される。

【００２０】また硬化剤、硬化助剤としてヘキサメチレ
ンテトラミン、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム等
が使用される。さらに本発明においてはレゾルシンを少
量、通常、成形材料組成物中０．５重量％程度配合する
ことにより硬化反応性を促進させることができ得られる
硬化物の架橋密度を高め機械的物性を向上させることが
でき好ましい態様の一つである。その他に本発明成形材
料組成物には離型剤、着色剤などが所望に応じて使用さ
れる。

【００２１】本発明の成形材料組成物は、樹脂成分、ガ
ラス繊維、樹脂処理ガラス繊維粉砕物、ＮＢＲおよび無
機充填材、さらに硬化剤、離型剤、その他の添加剤の配
合物をロール、ニーダー、押出機等により溶融混練し、
混練物をシート状としたのち粉砕して材料化する方法、
あるいはヘンシェルミキサー、スーパーミキサーなどに
よりガラス繊維、樹脂処理ガラス繊維粉砕物、無機充填
剤等を液状樹脂成分と混合・混練して材料化する方法な
ど従来から利用されている方法により得ることができる
が、ロール、ニーダー、押出機等により材料化する方法
が、機械的特性と耐熱性、寸法安定性などにバランスの
とれた特性を示す硬化物が得られ好ましい。

【００２２】

【実施例】次に本発明について実施例および比較例を挙
げ説明する。実施例表に示した配合処方による配合混合物をロールにより加
熱下に混練し粉砕して所定の成形材料組成物を得た。こ
の成形材料組成物について各物性を測定した。なお物性
測定は射出成形機により金型温度１７０℃、シリンダー
温度９０℃、硬化時間６０秒の条件で試験片を成形し
た。シャルピー衝撃強度、曲げ強度、曲げ弾性率、曲げ
タワミ性はＪＩＳ６９１１に準じて測定した。また、
充填用樹脂として本発明の成形材料組成物を使用したコ
ンミテータの機械特性〔回転破壊強度（ｒｐｍ）（破壊
が生じるまでの回転数）〕を示す。

【００２３】

【表１】 *: ３００℃雰囲気中において回転。（回転数）

【００２４】

【発明の効果】本発明のフェノール樹脂成形材料組成物
は、流動性が良好であり射出成形用成形材料として有用
であり、射出成形により成形された成形物は高い衝撃強
度（シャルピー強度）、曲げタワミ性を有し、耐熱性に
優れ、バランスのとれた特性を示す成形品、硬化物を与
えることができ、自動車、電気機器などのコンミテータ
用材料等として有用なものである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ (Ｃ０８Ｋ 13/06 7:14 9:04 3:00）Ｂ２９Ｋ 61:04 (72)発明者長田守也東京都大田区西六郷４丁目11番26号フドー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）レゾール樹脂１５〜３５重量％、
（２）ノボラック樹脂３〜２０重量％，（3)ガラス繊維
３０〜６０重量％、（４）樹脂処理ガラス繊維粉砕物５
〜２０重量％，（５）アクリロニトリル・ブタジエン共
重合体３〜１０重量％、および（６）無機充填材５〜１
０重量％を主成分として含有することを特徴とするフェ
ノール樹脂成形材料組成物。
【請求項２】樹脂処理ガラス繊維粉砕物は、ガラス繊
維、ガラス織布あるいはガラスマットを熱硬化性樹脂で
処理し、乾燥後粉砕したものである請求項１記載のフェ
ノール樹脂成形材料組成物。
【請求項３】樹脂処理ガラス繊維粉砕物は、ガラス繊維
成分含有量が７０〜９０％である請求項１記載のフェノ
ール樹脂成形材料組成物。
【請求項４】アクリロニトリル・ブタジエン共重合体
が、部分架橋された共重合体で、溶解度指数（ＳＰ値）
が８〜１０である請求項１記載のフェノール樹脂成形材
料組成物。
【請求項５】無機充填材が、焼成クレー、未焼成クレ
ー、ヘッドマナイト、ウオラストナイト、マイカ、シリ
カ粉末、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種で
ある請求項１記載のフェノール樹脂成形材料組成物。
【請求項６】硬化剤、離型剤、硬化助剤および着色剤、
レゾルシン、シランカップリング剤を含有してなる請求
項１〜５記載のフェノール樹脂成形材料組成物。