JP2000219797A

JP2000219797A - 耐熱衝撃性フェノール樹脂成形材料組成物

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Publication number: JP2000219797A
Application number: JP2537599A
Authority: JP
Inventors: Taketo Kashiwa; 武人柏; Kazumasa Yamazaki; 一正山崎; Seiji Yamaguchi; 清二山口; Moriyo Osada; 守世長田
Original assignee: Fudow Co Ltd
Current assignee: Fudow Co Ltd
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2000-08-08

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、硬化物を与え、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もので、レゾール型フェノー
ル樹脂、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剤を
主成分として含有するフェノール樹脂成形材料組成物。

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の量を配合
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、本発明はレゾール型フェノール
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）レゾール型フェノール樹脂２０〜４０重量
％、（２）ガラス繊維３０〜６０重量％、（３）樹脂処
理ガラス繊維粉砕物５〜２０重量％，（４）アクリロニ
トリル・ブタジエン共重合体３〜１０重量％、および
（５）無機充填材５〜１５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）レゾール型フェノー
ル樹脂２０〜４０重量％、（２）ガラス繊維３０〜６０
重量％、（３）樹脂処理ガラス繊維粉砕物５〜２０重量
％、（４）アクリロニトリル・ブタジエン共重合体３〜
１０重量％、および（５）無機充填材５〜１５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型フェノール樹脂が使用され、
一般的には２０〜４０重量％の範囲で使用される。

【００１０】レゾール型フェノール樹脂は、主としてメ
チレンエーテル結合およびメチロール基を有する樹脂で
あるが、メチレンエーテル結合を比較的多量に含有する
いわゆるエーテル型レゾールフェノール樹脂が、耐熱
性、機械的特性が良好な成形品が得られることから好ま
しい。なお、樹脂成分としてノボラック型フェノール樹
脂を一部併用することもできる。この際ノボラック型フ
ェノール樹脂は３〜４０重量％が使用される。

【００１１】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。

【００１２】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、たとえば含浸等により処理し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。

【００１３】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
時間を要し、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。

【００１４】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などの廃材を粉砕
したものなども使用することができる。

【００１５】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ガ
ラス繊維との相溶性が良好でありフェノール樹脂とガラ
ス繊維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の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。

【００１６】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ＰＮＣ−３８（ＪＳＲ株式会社）、ＰＸＬ
−３８．２０（バイエルポリサー社）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、３重量％よりも少ない使用
量では初期の目的が達成されず、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。

【００１７】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、５〜１５重量％の範囲で使用
される。無機充填材の使用は成形加工性を良好にし、硬
化物の機械的特性がバランスのとれた成形品が得られ
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。

【００１８】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、その他の無機充填材との密着
性を向上させるためにシラン系あるいはチタン系のカッ
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。

【００１９】また硬化剤、硬化助剤として通常使用され
る水酸化カルシウム、酸化マグネシウム等が使用され
る。その他に本発明成形材料組成物には離型剤、着色剤
などのフェノール樹脂成形材料に配合されるものが所望
に応じて使用することができる。

【００２０】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、その他の添加剤を配
合し加熱ロール、加熱ニーダー、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、あるいは高速翼回転式混合機、たとえばヘンシェ
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、加熱ロール、加熱
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。なお、高速翼回転式混合
機により混合・混練して材料化する際にはレゾール型フ
ェノール樹脂はメタノール等アルコール類、ケトン類な
どの溶剤に溶解した液状樹脂として配合することができ
る。この際の樹脂濃度は７０％程度は一般的である。

【００２１】

【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１に示した配合処方による配合混合物を加熱ロールで
混練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ＪＩ
Ｓ６９１１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。

【００２２】

【表１】回転破壊強度：３００℃雰囲気中にける破壊するまでの回転数。

【００２３】

【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 (72)発明者長田守世東京都大田区西六郷４丁目11番26号フドー株式会社内Ｆターム(参考） 4J002 AC072 CC041 DE238 DJ008 DJ018 DJ038 DL006 DL007 EU189 EX079 EZ009 FA046 FA047 FB267 FD016 FD017 FD018 FD090 FD149 FD150

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）レゾール型フェノール樹脂２０〜４
０重量％、（２）ガラス繊維３０〜６０重量％、（３）
樹脂処理ガラス繊維粉砕物５〜２０重量％，（４）アク
リロニトリル・ブタジエン共重合体３〜１０重量％、お
よび（５）無機充填材５〜１５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９〜１１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、
シラン系あるいはチタン系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。