JPS5811544A - フエノ−ル樹脂成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はフェノール樹脂成形材料に関す゛るものであ
る。

フェノール樹脂成形材料は、他の熱硬化性樹脂成形材料
に比べ、機械強度、耐熱性、物理特性に優れていて比較
的安価であるため、最近における金属材料からプラスチ
ック材料への転換による軽量化、コストダウンの実現等
の動きのなかで見直されつつある。このようなフェノー
ル樹脂成形材料の上記の特性をよりよ（発揮させるため
に、一般に、成形材料充填材として、ガラス繊維、アス
ベストのような無機質充填材が、とりわけ繊維状補強材
が用いられている。しかし、このような無機質充填材の
使用は、直ちには好都合な成形材料を提供するわけでは
ない。たとえば、アスベストの使用は、衛生上、公害上
の点で問題があり、かつその使用には法律上の規制があ
ってその規制に従って使用しなければならないため、こ
れがコストアップの原因を招いていた。したがって、ア
スベストの代りになる充填社章発見することが重要な開
発の課題となっているが、成功した例は少ない。また、
たとえば、繊維状補強材を充填すると成形時にかける熱
流動性を阻害することになり。

金型への充填に時間がかかり、その過程で熱硬化してし
まうことがある。したがって、無機質充填材を、特に繊
維状補強材を含んでいてもなお、熱流動時の樹脂の安定
性が大で、金型へ充填された後には素早く硬化の進む成
形材料とすることが望まれる。そして、勿論機械強度な
どの性能も充分でなければならぬ。

本発明者らは、このような事情に鑑み一連の研究を重ね
た結果、無機質充填材として、スチール繊維とメタケイ
酸カルシウムを用いると、機械的性能に優れ、しかも熱
安定性および硬化性にも富んでいるフェノール樹脂成形
材料が得られるようｋなることを見いだしこの発明を完
成した。

つぎに、この発明の詳細な説明する。

この発明−こ忽いて無機質充填材として用いる。

メタケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＯ３）は、たとえばワ
ラストナイトとして知られる繊維状のものが用いられる
。これは共立窯業社から販売されている。

メタケイ酸カルシウムは、できるだけ粒子の大きいもの
（０，２μ以上）や繊維状、針状のものを用いることが
望ましい。すなわち、これらのものは、小粒のものに比
べて補強効果が大きく、寸法安定性、収縮率にも優れて
いるからである。また、メタケイ酸カルシウムは補強効
果だけでなく、硬化速度調整作用も有するため、成形過
程での熱安定性の向上番ども役立つのである。

メタケイ酸カルシウムを用いる場合、レゾール等の液状
樹脂、樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶剤溶液、アミノシラ
ン（一般にフェノール樹脂の補強材として用いられてい
る）のようなシラン系カップリング剤で表面処理して用
いることが好ましい。

このようにして表面処理すると、フェノール樹脂とのな
じみ性がよくなるため、機械強度の向上効果が一層顕著
になる。

メタケイ酸カルシウムと共に用いられるスチール繊維は
、直径３０μｍ以下、長さ１５髄以下程度のものを用い
ることが好ましい。このようなスチール繊維は、そのま
ま用いてもよいが、メタケイ酸カルシウムに施したと同
様アミノシラン等で表面処理して用いることが好ましい
。このように表面処理すると、前記同様、フェノール樹
脂とのなじみ性がよくなり機械強度の向上効果が一層顕
著に得られるようになるからである。

このように、メタケイ酸カルシウムおよびスチール繊維
を無機質充填材として用いる場合には、その合計含有量
が４０〜８０重量％（以下「％」と略す）になるように
設定する。すなわち、合計含有量が上記の範囲を外れる
と成形材料化が困難になるとともに、成形材料化できて
もそのものの成形性が悪くなって成形収縮率が大きくな
り、また成形品の耐熱温度が低くなるからである。また
、メタケイ酸カルシウムとスチール繊維の相互の割合は
、重量比で（メタケイ酸カルシウム）／（スチール繊維
）が０．２〜２．０になるように選ぶ。０．２未満では
硬化速度調節効果が小さくなり、２．０を超えると強度
低下を招く恐れがあるからである。

なか、この発明のフェノール樹脂成形材料は、上記の原
料以外に、通常のフェノール樹脂成形材料に用いられて
いる、硬化剤、硬化助剤、顔料。

可塑剤等を適宜に配合し常法に従って成形材料化するこ
とにより製造される。

このようにして製造されたフェノール樹脂成形材料（ア
スベスト抜Ｉｋ）の−例の性能を、従来例（アスベスト
使用）と対比して第１表に示す。

第１表 ＊Ｉ　　ＪＩＳ　　Ｋ−６９１１にもとづいて測定した
。

＊２　射出成形機を用い、そのシリンダ一温度を１００
℃、金型温度を１６０℃に設定して射出可能なシリンダ
ー内部の材料の滞留時間を求め、その値を熱安定性の代
用値とした。

＊３　上記と同様にして成形された成形品に膨れや割れ
が生じない最少の硬化時間を求め、その値を硬化性の代
用値とした。

第１表から、この発明のフェノール樹脂成形材料は、ア
スベスト抜きで、従来の含アスベスト成形材料（耐熱性
大、高強度）と同等もしくはそれ以上の性能（特に熱安
定性は従来品より著しく優れている）を有していること
がわかる。

つぎに、実施例に、ついて比較例と併せて説明する。

まず無機質充填材として、下記のようにして得られた処
理メタケイ酸カルシウムＡｍよびｌを用意するとともに
、処理されていないメタケイ酸カルシウムと、スチール
繊維（径１０μ、長さ６−用意した。

Ｃ処理メタケイ酸カルシウムＡ） メタケイ酸カルシウム（共立窯業製、ワラストナイト）
易と、レゾール樹脂２重量部（以下「部」と略す）をメ
タノール８部に溶解した混合溶液を添加混合して均一分
散させて得た。以下これを「処理ワラストナイト＾」と
略す。

（処理メタケイ酸カルシウムＢ） メタケイ酸カルシウム（共立窯業、ワラストナイト）に
対してアミノシランカップリング剤２部を添加混合均一
分散させて得た。以下これを「処理ワラストナイトＢ」
と略す、な初、無処理のものを「ワラストナイトＣ」と
略す。

つぎに、上記の原料を用いつぎのようにしてフェノール
樹脂成形材料を極造した。

〔実施例１〜８．比較例１〜５〕 各原料を後記の第２表のように配合し、この配合物を混
合機に入れて混合したのち、ロール混線機に掛けて１０
０℃で混練しシート状混線物を得た。ついで、このシー
ト状混線物を粉砕機に掛けて粉砕しフェノール樹脂成形
材料を得た。

つぎに、このようにして得られた成形材料を、金型温度
１５０℃、成形圧力３００〜５００　Ｖｉで成形し、成
形時における熱安定性、熱硬化性を調べるとともに、得
られた成形品の性能を調べ後記の第２表に併せて示した
。

第２表より、実施例１〜５のフェノール樹脂成形材料は
、いずれも処理ワラストナイトを用い、かつ処理ワラス
トナイトとスチール繊維の合計含有量が４０〜８０％の
好ましい範囲内に入って射り、またワラストナイトとス
チール繊維の相互の重量比（ワラストナイト）／（スチ
ール繊ｍ＞も０．２〜２．０の好ましい範囲内に入って
いるため、アスベストを用いた比較例５と同等またはそ
れ以上の性能の成形品をつくることができる。な射、比
較例１．２のものは、ワラストナイトとスチール繊維の
合計量が４０〜８０％の範囲を外れているため、成形品
の耐熱性が悪く、成形収縮率が実施例のものより大きく
、あるいは成形品とならず、比較例３，４のものはワラ
ストナイトとスチール繊維の相互比が好ましい範囲を外
れているため熱安定性か、熱伝導率が良くない。比較例
５はアスベストを使用しているため、熱安定性、熱伝導
性が良くない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　無機充填材として、スチール繊維素よびメタ
   ケイ酸カルシウムを含有し、スチール繊維とメタケイ酸
   カルシウムの合計含有量が４０〜８０重量％であり、ス
   チール繊維とメタケイ酸カルシウムの相互の重量比 （メタケイ酸カルシウム）／（スチール繊維）が０．２
   〜２．０であることを特徴とするフェノール樹脂成形材
   料。
2. （２）スチール繊維およびメタケイ酸カルシウムが、液
   状樹脂、樹脂の瀉剤溶液またはシラン系カップリング剤
   で表ａｉｍ理されたものである特許請求の範囲第１項記
   載のフェノール樹脂成形材料。