JPH08127705A - フェノール樹脂成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】（ａ）フェノール樹脂、（ｂ）支持体に担持し
た低分子量ポリオレフィン化合物、又は支持体に担持し
た低分子量ポリオレフィン化合物の共重合体を含有する
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熱安定性と
硬化性がともに優れており、生産性も優れている。本発
明のフェノール樹脂成形材料においては、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の
で、特に射出成形機において、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、かつ金型内では速やかに硬化するため、幅広い成形
条件に適応でき、極めて成形加工性に優れている。ま
た、こ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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱安定性、硬化性に優
れ、かつ生産性にも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
リンダー内での可塑化溶融状態での熱安定性が優れ、金
型内では速やかに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、機械特性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分野に利用されて
いる。しかし、従来のフェノール樹脂成形材料は、９０
〜１３０℃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、３〜１０分で流
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劣り、適正な成形
条件が極めて狭いという問題がある。

【０００３】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１６０〜２００℃における硬化反応が遅くなり、
一方、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
性とを同時に兼ね備えたフェノール樹脂成形材料を得る
ことは困難であった。また、低分子量ポリエチレン等を
添加する技術もあるが、これはフェノール樹脂成形材料
を製造する際の溶融一体化が困難であるなど、生産性の
観点から実用化は難しいものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱安定性、
硬化性に優れ、かつ生産性の高い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、射出成形の時にシリンダー内で
の可塑化溶融状態での熱安定性が著しく優れ、金型内で
の硬化性も優れたフェノール樹脂成形材料、さらには、
スプルー・ランナーレス射出成形に適したフェノール樹
脂成形材料を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、 （ａ）フェノール樹脂 （ｂ）支持体に担持した低分子量ポリオレフィン化合
物、又は支持体に担持した低分子量ポリオレフィン化合
物の共重合体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。

【０００６】本発明において、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、レゾール型フェノール
樹脂が用いられる。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、ビスフェノール
Ｆ、ビフェノール、レゾルシン等の１価又は多価のフェ
ノール類、あるいはそれらの置換体の１種又は２種以上
を例示することができる。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
とができる。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できる。

【０００７】本発明の支持体とは、低分子ポリオレフィ
ン化合物、又は低分子ポリオレフィン化合物の共重合体
を担持して、フェノール樹脂成形材料中に分散させるこ
とを目的とするものであり、硬化剤、硬化促進剤、充填
材、又は着色剤、あるいはフェノール樹脂成形材料中に
分散を目的として担持するための化合物である。

【０００８】硬化剤としては、ヘキサメチレンテトラミ
ンを例示でき、通常フェノール樹脂成形材料に用いられ
ている粉末状のものである。硬化促進剤としては、アル
カリ土類金属化合物が例示でき、通常フェノール樹脂成
形材料に用いられている水酸化カルシウム、酸化マグネ
シウム等の粉末状のものである。充填材としては、木
粉、パルプ粉、各種織物粉砕物、熱硬化性樹脂積層板・
成形品の粉砕物等の有機質のもの、シリカ、アルミナ、
ガラス、タルク、クレー、炭酸カルシウム、カーボン等
の粉末、ガラス繊維、カーボン繊維、マイカ等の無機質
のものを例示できる。着色剤としては、通常フェノール
樹脂成形材料に用いられているカーボンブラック、スピ
リットブラック等が例示できる。フェノール樹脂中に分
散を目的として担持するための化合物とは、粉末状のセ
ラミック、粉末状の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等、粉
末状の金属等が挙げられる。

【０００９】本発明の低分子ポリオレフィン化合物、又
は低分子ポリオレフィン化合物の共重合体とは、例えば
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、低分
子量ポリエチレン／アクリル酸共重合体、低分子量ポリ
エチレン／酢ビ共重合体、低分子量炭化水素系化合物、
低分子量ビニルエーテル化合物等を例示できる。このよ
うな低分子量化合物は、その重量平均分子量が５００〜
２００００までの化合物である。

【００１０】本発明の、支持体に担持した低分子量ポリ
オレフィン化合物、又は支持体に担持した低分子量ポリ
オレフィン化合物の共重合体は、その支持体１００重量
部に対して低分子量ポリオレフィン化合物又は、低分子
量ポリオレフィン化合物の共重合体が、９００重量部以
下、好ましくは１００重量部以下、さらに好ましくは、
３０重量部以下である。この支持体に担持した低分子量
ポリオレフィン化合物、又は支持体に担持した低分子量
ポリオレフィン化合物の共重合体は、通常フェノール樹
脂１００重量部に対して、１〜３００重量部、好ましく
は１〜５０重量部、さらに好ましくは１〜３０重量部で
ある。

【００１１】このような、本発明の支持体に担持した低
分子量ポリオレフィン化合物、又は支持体に担持した低
分子量ポリオレフィン化合物の共重合体は、マイクロカ
プセル化手法などの表面改質技術によって作製できる。
例えば、相分離法、液中乾燥法、パンコーティング法、
気中懸濁法、噴霧造粒法、静電付着法及び静電付着を応
用した表面改質法等を例示できる。ここで、マイクロカ
プセル化手法を応用して作製する場合、必ずしも表面を
被覆している必要はない。

【００１２】具体的には、例えば相分離法で水酸化カル
シウムを支持体にして低分子量ポリエチレンを担持する
には、低分子ポリエチレンを加熱したベンゼンに溶解
し、これに粉末状の水酸化カルシウムを分散させ、その
系を冷却させ、ろ過、洗浄、乾燥することによって作製
できる。本発明において、必要により、通常のフェノー
ル樹脂成形材料を作製するときに用いられる変性剤、硬
化剤、硬化促進剤、充填剤、難燃剤、離型剤、着色剤な
どを適宜配合して用いることができる。

【００１３】

【作用】本発明のフェノール樹脂成形材料は、たとえ
ば、９０〜１２５℃の溶融状態で著しく熱安定性が優
れ、１６０〜２００℃程度において硬化性が優れてお
り、そして、通常のフェノール樹脂成形材料を製造する
ための溶融一体化工程における生産性に優れる。この理
由は十分には明らかでないが、低分子ポリオレフィン化
合物、又は低分子量ポリオレフィン化合物の共重合体を
支持体に担持することによりフェノール樹脂成形材料を
作製する溶融一体化工程において、低分子量ポリオレフ
ィン化合物、又は低分子量ポリオレフィン化合物の共重
合体を均一分散することが可能となる。その結果、成形
材料を作製する際の溶融一体化の工程においては低分子
量ポリオレフィン化合物、又は低分子量ポリオレフィン
化合物の共重合体の溶融一体化の生産性の低下が最小限
に押さえられ、生産性の面からも良好かつ、射出成形機
のシリンダー内での熱安定性が優れ、金型での硬化性が
優れたものとなる。

【００１４】

【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）４５部、ヘ
キサメチレンテトラミン８部、低分子量ポリエチレン
（重量平均分子量１０００）２５部を７０℃に加熱した
ベンゼンに溶解し、これに粉末状の水酸化カルシウム１
００部を分散させ冷却、次いでろ過、乾燥し得られた水
酸化カルシウムを支持体にした低分子量ポリエチレン担
持化合物５部、木粉３２部、炭酸カルシウム８部、離型
剤２部を混合し、２本ロールミルにて溶融一体化し、冷
却後粉砕してフェノール樹脂成形材料を得た。

【００１５】［実施例２］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８０
０）４５部、ヘキサメチレンテトラミン８部、実施例１
と同様にして作製した水酸化カルシウムを支持体にした
低分子量ポリプロピレン（重量平均分子量３０００）担
持化合物（割合は水酸化カルシウム１００部に対して低
分子量ポリプロピレン２５部である）５部、木粉３２
部、炭酸カルシウム８部、離型剤２部を混合し、実施例
１と同様にしてフェノール樹脂成形材料を得た。

【００１６】［実施例３］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８０
０）４５部、実施例１と同様にして作製したヘキサメチ
レンテトラミンを支持体にした低分子量ポリエチレン
（分子量１０００）担持化合物（割合はヘキサメチレン
テトラミン１００部に対して低分子量ポリエチレン１
２．５部である）９部、水酸化カルシウム４部、木粉３
２部、炭酸カルシウム８部、離型剤２部を混合し、実施
例１と同様にしてフェノール樹脂成形材料を得た。

【００１７】［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８０
０）４５部、ヘキサメチレンテトラミン８部、水酸化カ
ルシウム４部、木粉３３部、炭酸カルシウム８部、離型
剤２部を混合し、実施例１と同様にしてフェノール樹脂
成形材料を得た。

【００１８】［比較例２］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８０
０）４５部、ヘキサメチレンテトラミン８部、水酸化カ
ルシウム４部、低分子量ポリエチレン（重量平均分子量
１０００）１部、木粉３２部、炭酸カルシウム８部、離
型剤２部を混合し、実施例１と同様にしてフェノール樹
脂成形材料を得た。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１において、生産性は通常フェノール樹
脂成形材料を製造する際に用いる２本ロールでの作業性
を比較例１を基準に比べ判断した。シリンダー内安定性
は可塑化溶融状態での成形材料の熱安定性を表してい
る。具体的には、ＪＩＳテストピースを成形する金型
（成形品重量１７０ｇ）により射出成形を行う際に、１
００℃に温調されたシリンダー内に成形材料を計量後か
ら射出開始するまでの時間をシリンダー内滞留時間と
し、これを０．５分、１分、１．５分と順次長くして、
射出可能なシリンダー内滞留時間をシリンダー内安定性
とした。時間が長いほど安定時間が長く、優れている。

【００２１】硬化性は金型内での成形材料の硬化速度を
表す。直径５０ｍｍ、厚さ５ｍｍ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℃に予熱されたタブレッ
ト状の成形材料３０ｇを仕込んで２０秒間成形し、次い
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
ほど硬化速度が速く、硬化性が優れている。充填性は、
ＪＩＳテストピースを成形する金型（７個取り）による
射出成形において、各キャビティーへの充填の状態を成
形物の外観から判断した。

【００２２】なお、比較例２のシリンダー内安定性、硬
化性、充填性はフェノール樹脂成形材料が作製できない
ためデータはない。表１から、実施例１、２及び３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おり、比較例２に比べ生産
性が極めて向上していることがわかる。

【００２３】

【発明の効果】上記の実施例からも分かるように、本発
明のフェノール樹脂成形材料は熱安定性と硬化性がとも
に優れており、生産性も優れている。本発明のフェノー
ル樹脂成形材料においては、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ので、特に射出
成形機において、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
では速やかに硬化するため、幅広い成形条件に適応で
き、極めて成形加工性に優れている。また、このフェノ
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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 保 東京都千代田区内幸町１丁目２番２号 住 友ベークライト株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）フェノール樹脂、（ｂ）支持体に
   担持した低分子量ポリオレフィン化合物、又は支持体に
   担持した低分子量ポリオレフィン化合物の共重合体を含
   有することを特徴とするフェノール樹脂成形材料。
2. 【請求項２】 支持体が、硬化剤、硬化促進剤、充填
   剤、又は着色剤であ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。
3. 【請求項３】 支持体が、硬化剤であるヘキサメチレン
   テトラミンであ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。
4. 【請求項４】 支持体が、硬化促進剤であるアルカリ土
   類金属化合物であ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。
5. 【請求項５】 支持体が、充填剤である炭酸カルシウム
   であ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。
6. 【請求項６】 支持体が、充填剤であるガラス繊維又は
   ガラスビーズであ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。
7. 【請求項７】 支持体が、着色剤であるカーボンブラッ
   クであ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。
8. 【請求項８】 低分子量ポリオレフィン化合物が、低分
   子量ポリエチレンであ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。
9. 【請求項９】 低分子量ポリオレフィン化合物が、低分
   子量ポリプロピレンであ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。