JPH06145420A - フェノール樹脂成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は成形加工性、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は硬化反応が殆ど進
行せず、金型内では極めて早く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。 【構成】 （ａ）フェノール樹脂、（ｂ）軟化点１１０
〜１５０℃の壁材を持つヘキサメチレンテトラミンのマ
イクロカプセル、（ｃ）充填剤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。このため、特に射出成形において、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、かつ金型内では急速に硬化するため、幅広い
成形条件に適応出来、極めて成形加工性に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形加工性、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は硬化反
応が殆ど進行せず、金型内では極めて早く硬化するよう
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、機械性能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用途に利用され
ている。しかし、従来のフェノール樹脂成形材料は、９
０〜１２５℃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、１０〜３０
分間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成形する場合、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著し
く劣り、適正な成形条件幅が極めて狭い問題がある。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
大させるなどの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１５０〜
２００℃における硬化反応が遅くなり、また逆に、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の両
方を同時に向上したフェノール樹脂成形材料を得ること
は困難である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、可塑化溶融
状態での熱安定性と金型内での硬化性とが両立向上した
成形加工性性の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
るところは特に、射出成形において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
化性が極めて優れたフェノール樹脂成形材料を提供する
にある。

【０００４】

【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）軟化点１１０〜１５０℃の壁材を持つ
ヘキサメチレンテトラミンのマイクロカプセル、（ｃ）
充填剤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。本発明のフェノール樹脂は、
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、レゾルシン等の１価並
びに多価のフェノール類およびそれらの置換体の１種ま
たは２種以上を例示することが出来る。該ホルムアルデ
ヒド類としては、ホルマリン、パラホルムアルデヒドな
どをあげることが出来る。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
が出来る。

【０００５】本発明の軟化点１１０〜１５０℃の壁材を
持つヘキサメチレンテトラミンのマイクロカプセルは、
１１０℃以下では強固であって、フェノール樹脂には殆
ど溶解せず、１１０〜１５０℃では軟化し、更に高い温
度では流動状態となる壁材でカプセル化されたヘキサメ
チレンテトラミンであり、０.５ 〜３０μｍの粒径を有
する球状ないしフロック状のものを１種又は２種以上用
いることができる。該マイクロカプセルの壁材として
は、ポリスチレン、ポリカーボネート、エチルセルロー
ス、スチレンブタヂエン共重合体、酢酸ビニルエチレン
共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸エステル、
ポリアミドなどを例示することができる。好ましい壁材
はポリアクリル酸エステルであり、さらに好ましくはポ
リメチルメタクリレート及びその共重合体である。

【０００６】このようなヘキサメチレンテトラミンのマ
イクロカプセルは例えば、ポリメチルメタクリレートを
二塩化エチレンに溶解し、これに微粉末状のヘキサメチ
レンテトラミンを分散させ、次いでこれを分散安定剤を
含む多量の水中に投入、分散させ、真空下で二塩化エチ
レンを蒸発させ、次いでろ過して、乾燥することにより
得ることができる。本発明において、ヘキサメチレンテ
トラミンのマイクロカプセルはフェノール樹脂１００重
量部に対して、７〜３０重量部配合して用いられる。こ
の配合量が７重量部以下では樹脂の硬化が不十分とな
り、３０重量部以上では硬化物の機械的、電気的特性が
低下するようになる。

【０００７】本発明において、硬化促進剤を併用するこ
とにより、さらに熱安定性、硬化性の優れたフェノール
樹脂成形材料を得ることができる。該硬化促進剤として
は、特に限定されず、通常の硬化促進剤を用いることが
出来、例えば、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、
水酸化バリウムなどのアルカリ土類金属の酸化物又は水
酸化物、サリチル酸、安息香酸などの芳香属カルボン酸
を例示することができる。これらの硬化促進剤はフェノ
ール樹脂１００重量部に対して、０.５ 〜２０重量部の
割合で適宜配合して用いられる。本発明の充填剤として
は、木粉、パルプ粉、各種織物粉砕物、熱硬化性樹脂積
層板・成形品の粉砕品などの有機質のもの、シリカ、ア
ルミナ、水酸化アルミニウム、ガラス、タルク、クレ
ー、マイカ、炭酸カルシウム、カーボンなどの無機質の
粉末のもの、ガラス繊維、カーボン繊維、アスベストな
どの無機質繊維が用いられ、これらの１種又は２種以上
を用いることが出来る。これらの充填剤はフェノール樹
脂１００重量部に対して５０〜１５０重量部配合して用
いられる。

【０００８】本発明において、必要により難燃剤、着色
剤、離型剤などの添加剤を適宜配合して用いることがで
きる。また、本発明において、必要によりレゾール型フ
ェノール樹脂、レゾルシン、ビスフェノールＦ、ビフェ
ノールなどのフェノール化合物をフェノール樹脂１００
重量部に対して２０重量部以内で適宜配合して用いるこ
とが出来る。本発明のフェノール樹脂成形材料は、フェ
ノール樹脂、ヘキサメチレンテトラミンのマイクロカプ
セル、充填剤及び硬化促進剤などの各種添加剤を配合
し、ロールミル、２軸混練機などで溶融混練し、冷却
後、粉砕して製造する方法等、通常の方法で製造するこ
とが出来る。このような成形材料の製造過程では、ヘキ
サメチレンテトラミンのマイクロカプセルはその壁材が
破壊されることなく形状を保持している。

【０００９】

【作用】本発明のフェノール樹脂成形材料は、９０〜１
２５℃の可塑化溶融状態で著しく熱安定性が優れてお
り、金型内での１５０〜２００℃での硬化性が極めて優
れている。この理由は、９０〜１２５℃の可塑化溶融状
態の成形材料中では、ヘキサメチレンテトラミンのマイ
クロカプセルの壁材がフェノール樹脂とヘキサメチレン
テトラミンとの接触を遮蔽して硬化反応の進行を防止し
ているが、１５０〜２００℃では壁材が溶融破壊し、硬
化反応が進行することによる。

【００１０】

【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。 ［実施例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（数平均分子量８００）４４部、壁
材にポリメチルメタクリレートを用いたヘキサメチレン
テトラミンのマイクロカプセル（壁材の割合はヘキサメ
チレンテトラミン７０重重量部に対して３０重量部であ
る）１０部、水酸化カルシウム３.５ 部、木粉３０部、
炭酸カルシウム１０部、離型剤２部を混合し、２本ロー
ルミルにて溶融混練し、冷却後粉砕してフェノール樹脂
成形材料を得た。 ［実施例２］実施例１のヘキサメチレンテトラミンのマ
イクロカプセルの代わりに、ポリスチレンを壁材とした
ヘキサメチレンテトラミンのマイクロカプセル（壁材の
割合はヘキサメチレンテトラミン７０重重量部に対して
３０重量部である）１０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。 ［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（数平均分子量８００）４４部、ヘ
キサメチレンテトラミン粉末７部、水酸化カルシウム４
部、木粉３２部、炭酸カルシウム１１部、離型剤２部を
混合し、２本ロールミルにて溶融混練し、冷却後粉砕し
てフェノール樹脂成形材料を得た。

【００１１】実施例１〜２及び比較例１で得たフェノー
ル樹脂の材料特性を表１に示す。

【表１】

【００１２】表１の熱安定性は可塑化溶融状態での成形
材料の熱安定性を表すものであり、次の方法で測定した
ものである。１００℃に保たれたラボプラストミル（東
洋精機株式会社製）に粉末状の成形材料を２８ｇ仕込
み、ロータを回転させて成形材料を可塑化溶融させ、ロ
ータ回転のトルクを測定する。樹脂の硬化進行によって
粘度が増大するにしたがってトルクは増大し、ついには
流動性を失ってトルクが急激増加する。測定開始からこ
の急にトルクが立ち上げるまでの時間を測定し、この時
間を熱安定性とした。時間が長いほど熱安定性が良好で
ある。表１の硬化性は金型内での成形材料の硬化速度を
表すものであり、直径５０ｍｍ，厚さ３ｍｍ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１００〜１０５℃に余熱
されたタブレット状の３０ｇの成形材料を仕込んで４０
秒間成形し、つ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早く、硬化性が優れて
いる。

【００１３】表１から、実施例１〜２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。また、実施例１〜２
及び比較例１のフェノール樹脂成形材料を射出成形し、
途中で成形機を停止してシリンダー内に可塑化溶融状態
の成形材料をそのまま静置したところ、実施例１〜２の
材料はいずれも９０分間は放置したのちも、成形機を再
運転すると、成形が出来たが、比較例１の材料は３０分
放置間すると、シリンダー内で硬化しまい、再運転する
ことは困難であった。

【００１４】

【発明の効果】上記の実施例からもわかるように、本発
明のフェノール樹脂成形材料は可塑化溶融状態での熱安
定性と高温時の硬化性が極めて優れている。このため、
特に射出成形において、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
金型内では急速に硬化するため、幅広い成形条件に適応
出来、極めて成形加工性に優れている。また、本発明の
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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）フェノール樹脂、（ｂ）軟化点１
   １０〜１５０℃の壁材を持つヘキサメチレンテトラミン
   のマイクロカプセル、（ｃ）充填剤を含有することを特
   徴とするフェノール樹脂成形材料。