JPH03173616A - 射出成形用フェノール系樹脂成形材料 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は精密機械部品、半導体など電気、電子機器部品
に使用される射出成形用フェノール系樹脂成形材料に関
するものである。

〔従来の技術］ 従来、フェノール系樹脂成形材料は、低コストと成形加
工性の容易性から広く一般に使用されてきたが、特に、
経済の発展と共に、従来、行われてきた圧縮成形法やｌ
・ランスファー成形法に代わって生産性の高い射出成形
法の採用が主流となり、形状精度と計量性の向上した射
出成形材料の開発の要求が強く望まれてきた。

更に、射出成形用フェノール系樹脂成形材料は射出成形
時のシリンダー内での熱安定性及び硬化性、即ち成形サ
イクルの向上を同時に満足させる必要がある。

一般に、射出成形品の形状精度と計量性の改良は、成形
材料の粒径を揃えたり、試行錯誤による金型の改良等を
、また射出成形機シリンダー内の熱安定性の改良は、成
形材料の流動性を維持させるため加熱混練を甘くしたり
、硬化剤の添加量を減らしたり、内部可塑剤を添加する
等の種々の方法がとられてきた。

しかしながら、これらの方法では射出成形時のシリンダ
ー内での熱安定を改良すると、４・１出されたフェノー
ル系樹脂の金型キャビティー内での硬化性が川なねれる
ので、形状精度が悪くなると共に、金型内での硬化Ｈｈ
間が長くなり生産効・１；が低下する。

また、成形材料の硬化性、即ち成形サイクルを向上させ
るには、通常ハイオルソ型のノボラック樹脂及び硬化促
進剤を（ｎ用する方法がとられるが、この方法では硬化
性は多少堅くなり、ある程度の成形ザイクル向上には寄
与するが、射出成形時のシリンダー内での熱安定性が悪
化し、成形品の形状精度と計量性も低下する。

以上のように、成形品の形状精度と計量性に優れ、目−
つ、射出成形時のシリンダー内の熱安定性及び硬化性、
即ち成形ザイクルの良好な射出成形用フェノール系樹脂
成形材料を得ることは困難な状況にあった。

（発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、このような事情を鑑ノで発明されたも
ので、精密射出成形加工性、即ち、成形品の形状精度と
計量性に優れ、且つ、射出成形機シリンダー内の熱安定
性及び硬化性、成形ザイクルの向−１−Ｌ、た射出成形
用フェノール系樹脂成形材料を提供°づるごとにある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、これらの課題を改善することを目的とし
て鋭意検討した結果、フェノール系樹脂に、充＠祠なら
びに必要に応じて、その他の成形材料用成分を所望量配
合してなる混合物を混練後、特定の温度範囲内の一定温
度で加熱処理して、特定のモノボール流れ値に５１８！
整した射出成形用フェノール系樹脂成形材料が、成形品
の形状精度と計量性に優れ、且つ、射出成形時のシリン
ダー内の熱安定性、硬化性、及び成形・リーイクルの向
上に優れることを見出し本発明を完成した。

即し、本発明は、フェノール系樹脂に充填材ならびに必
要に応じて、その他の成形＋Ａ料用成分を所望量配合し
てなる射出成形用フェノール系樹脂成形材料において、
配合剤混合物を混練後、６０〜１１０℃の範囲内の一定
温度で加熱処理し、−［ノホル流れを２０〜４０ｇに調
整されてなることを特徴とする射出成形用フェノール系
樹脂成形材料である。

本発明に使用されるフェノール系樹脂は、）ｙ−ノール
類とポルマリン、パラホルムアルデヒド等のホルムアル
デヒド類を酸触媒の存在下に縮合して得られるノボラッ
ク樹脂、または、ハイオルソ型ノボラック樹脂、或いは
、フェノール類とホルマリン、パラホルムアルデヒド等
のホルムアルデヒド類を塩基性触媒の存在下で縮合して
得られるレゾール樹脂が使用される。

フェノール類としては、例えば次のものが挙げられる。

ｎ−ブチルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノー
ル、ｎ−プロピルフェノール、１ｓｏ−プロピルフェノ
ール、ｐ−アミルフェノール、ノニルフェノール、オク
チルフェノール、０−クロルフェノール、ｍ−クロルフ
ェノール、ｐ−クロルフェノール、２，４−ジクロロフ
ェノール、ｐ−イソプロペニルフェノール、０−ヨード
フェノール、ｍ−ヨードフェノール、ｐ−ヨードフェノ
ール、０−メトキシフェノール、Ｍ−メトキシフェノー
ル、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン
、フェノール、ヒドロキノン、カテコール、レゾルシン
、０−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、
２，３−キシレノール、２．４−キシレノール、２＋５
−キシレノール、２．６−キシレノール、３４−キシレ
ノール、３，５−キシレノール等である。

本発明に使用される充填剤としては、木粉、リネン、リ
ンター等の植物繊維、アスベスト、ホイスカー等の鉱物
繊維、ケイソウ土、ケイ石、アルミナ、炭酸力ルシウ１
１、水酸化カルシウム、水酸化マグ不シウＪ１、石膏、
マグネサイト、マイカ、クレイ、カオリン、タルク、黒
鉛、カーボンブランク、フェラ・イト等の無機充填削片
が挙げられる。

その他の成形材料用成分としては、ヘキサメチレンテト
ラミン、滑剤、可塑剤、着色剤、難燃剤等が挙げられる
。

ヘキサメチレンテトラミンは、フェノール系樹脂とじて
、レゾール樹脂を単独または併用して用いる場合は添加
する必要はない。

滑剤としては、特に限定されないが、ステアリン酸、パ
ルミチン酸の如き高級脂肪酸、高級脂肪酸のアルカリ土
類金属塩（カルシウム塩、マグネシラｌ、塩）或いは、
モンクン酸ワンクス等のワララス類、高級脂肪酸アミド
類、その他シリコン系滑剤等が挙げられる。

可塑剤としては、フルフラール、アルキルフェノール、
トリクレジルボスフェート、ポリエチレングリコール、
ジブチルフタレート、ｐ−）ルエンスルホンアミド、ロ
ジン、スチレン等が挙げられる。

着色剤としては、カーボンブラック、スピリットブラッ
ク、モリブデン系、フタロシアンブルーフクロシアング
リーン、ハンザイエロー等が挙げられる。

難燃剤としては、特に限定されるものではないが、酸化
アンチモン、塩素化パラフィン、パークロロペンタシク
ロデカン、トリス（β−クロロエチル）ホスフェート、
トリス（ジクロロプロピル）ホスフェート、トリス（２
，３−ジブロモプロピル）ホスフェート、トリス（ブロ
モ、クロロプロピル）ホスフェート、トリフェニルボス
フェート、デカブロモジフェニルエーテル、ヘキサモジ
フェニルエーテル、赤リン、酸化スズ、水酸化スズ、酸
化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、酸化ジルコ
ニウム、水酸化ジルコニウム、メタホウ酸バリウム、ホ
ウ酸亜鉛等が挙げられる。

本発明において、上記各種配合剤の使用量は成形物の用
途により異なる。

充填材の使用量は、フェノール系樹脂１００重量部に対
して通常４０〜４００重量部、好ましくは１００〜２５
０重量部である。

ヘキザメチレンテトラミンの使用量は、フェノール系樹
脂１００重量部に対して通常５〜３０重量部、好ましく
は８〜２０重量部の範囲である。この量が５重量部未満
ではフェノール系樹脂の硬化性が充分でなく、逆に３０
重量部を越えると硬化時にアンモニアの発生が多くなり
好ましくない。

滑剤の使用量は、フェノール系樹脂１００重量部に対し
て通常０．５〜４．０重量部が用いられる。

可塑剤の使用量は、フェノール系樹脂１００重量部に対
して通常０．２〜３．０重量部である。

難燃剤の使用量は、フェノール系樹脂１００重量部に対
して通常１０〜２０重量部の範囲である。

本発明において、所期の射出成形用フェノール系樹脂成
形材料を得るためには、フェノール系樹脂に充填材なら
びに必要に応じて、その他の成形材料成分を所望量配合
してなる混合物を混練後、６０〜１１０℃の範囲内の一
定温度で加熱処理し、モノホール流れを２０〜４０ｇの
範囲に調整したものを粉砕して得られる。

混合物の混練は（１）ロール、ニーダ−、コニーダー等
の乾式法と（２）ヘンシェルミキサー、オムニミキサー
、リボンブレンダー等の湿式法がある。

例えば、乾式法の場合はフェノール系樹脂に充填剤なら
びに必要に応じて、その他の成形材料用成分を所望量配
合してなる混合物をロール混練し、熱硬化性樹脂の流動
性の目安であるモノホール流れを２０〜４０ｇ、好まし
くは２５〜３５ｇに調製する。

（但し、モノホール流れの試験法はＪＩＳ　Ｋ　６９１
１に準じ、金型温度１５０℃１圧力１５０ｋｇ　／　ｃ
ｒＲ、材料投入量５５．０　ｇとする。） また、湿式法の場合は１０〜６０％のフェノール系ワニ
ス、充填剤ならびに必要に応じて、その他の成形材料用
成分を所望量配合してヘンシェルミキサーで混合する。

或いは、フェノール系樹脂に充填剤ならびに必要に応じ
て、その他の成形材料用成分を所望量配合してなる混合
物中に、メタノール、アセトン、トルエン、メチルエチ
ルケトン等の溶剤を１種類または２種類以上添加して混
練する。溶剤の使用量は、フェノール系樹脂１００重量
部に対して３０〜２００重量部、好ましくは８０〜１５
０重量部を用いる。

混練物は次の方法で処理し、射出成形用フェノール系樹
脂成形材料にモノホール流れを調整した後、粉砕するも
のである。

乾式法は混練物を粉砕（公知の方法、例えばパワーミル
、スピードミル、シートカッター等が用いられる）する
か、または混練物の状態で、また、湿式法は混練物の状
態で６０〜１１０℃の範囲内の一定温度且つ温度範囲を
±２℃に保ち、公知の乾燥機、例えば流動乾燥機、コニ
カルドライヤー、振動式乾燥機で成形材料を動的状態で
均一に加熱する方法、またはオーブンの如く静置状態で
加熱す００ る方法が用いられる。

混練物の加熱温度が６０℃未満ではフェノール系樹脂の
硬化が遅く、モノホール流れの調整に時間を要する。逆
に１１０″Ｃを超えるとフェノール系樹脂の硬化が速く
、モノホール流れの調整に支障をきたす。従って、加熱
温度は６０〜１１０℃の範囲が実用的であり、好ましく
は８０〜９０℃である。また、−・定温度での温度範囲
±２　’Ｃを超えると、モノポール流れにバラツキが生
じ好ましくない。

加熱処理した混練物のモノポール流れは２０〜４０ｇ、
好ましくは２５〜３５ｇである。２０ｇ未満の場合ファ
ーノール系樹脂成形祠料の金型硬化時間を短縮できるが
、射出成形機のシリンダー内の熱安定性が低下し、成形
品の形状精度も悪くなる。４０ｇを超えるとフェノール
系樹脂成形材料の硬化時間が長く、成形ザイクルが低下
する。また、形状精度の優れた成形品を得られない。

モノホール流れを調製したフェノール系樹脂成形材料の
粉砕は公知の方法で総て実施し得る。即ち、スピードミ
ル、パワーミル、ブラケントマシーン等を利用できる。

〔実施例〕

以下、実施例、試験例により本発明を説明する。

実施例１〜５ 第１表に示すフェノール系樹脂に、第１表に示す充填剤
及びその他の成形材料成分を第１表に示す配合割合で混
合した。

得られた混合物を前ロール９５〜１００℃，後ロール５
０〜６０℃の温度条件で３分間混練し、第１表に示ず混
練後のモノポール流れに調製した。この混練物をパワー
ミル（スクリーン２．５ｍｍ）で粉砕整オカした後、コ
ニカルドライヤーに装入し、８０℃で６０分間処理し第
１表に示す加熱処理後のモノポール流れに調製した。

実施例６〜７ 第１表に示すフェノール系樹脂に、第１表に示す充填剤
及びその他の成形材料成分を第１表に示す配合割合で混
合し、常温にてヘンシェルミー１−ザーで混合し粒状物
を得た。これを８０℃のオーブン中で８時間処理し、第
１表に示す加熱後のモノホール流れに調製した。

比較例１〜２ 第１表に示すフェノール系樹脂に、第１表に示す充填剤
及びその他の成形材料成分を第１表に示す配合割合で混
合した。得られた混合物を前ロール９８〜１００℃，後
ロール５５〜６０℃の温度条件で３分間混練し、第１表
に示す混練後のモノポール流れに調製した。この混練物
をパワーミル（スクリーン２．５ｍｍ）で粉砕整粒した
。

〔射出成形試験） 実施例１〜７、比較例１〜２で得られた成形材料を４５
を射出成形機でシリンダー後部５０℃１前部９５゛Ｃ１
金型温度１７５℃１金型硬化時間３５秒間の条件で成形
し、１５ｍｍ　Ｘ　９０ｍｍ　Ｘ　１５＋ｎｍの成形品
を作成し、シリンダー内熱安定性と硬化性（バーコル硬
度）、計量性、成形品の精度を評価した。

結果を第２表に示す。

成形材料の物性評価に用いた方法は次の通りである。

（１）シリンダー内熱安定性 ４５モ射出成形機でシリンダー温度後部５０℃１前部９
５℃１金型温度１７５℃で射出成形した時のシリンダー
内部で成形材料を滞留させた場合の成形可能な滞留時間
（分）を表す。

（２）熱時間性 バーコル硬度計９３５型を使用し肉厚１５ｍｍの成形品
を金型から取り出し６０秒後の硬度を測定した。

（３）　Ａ（量 試験個数は５０で成形物の重量を測定し次式により計量
性を評価した。

平均重量（ｇ） （４）成形品の精度 成形物の縦方向の長さ（９０，００ｍｍ）を測定し、（
測定値−９０，００）の最大値を成形品の精度とした。

〔発明の効果〕

本発明の射出成形用フェノール系樹脂成形材料は、従来
、困難とされていた成形品の形状積置と３ ４ 計量性に優れ、また射出成形機のシリンダー内での熱安
定性が良く、金型に於ける硬化時間の短縮と云う因子が
同時に解決され、連続安定射出成形が可能で、成形サイ
クルが向上するその技術的、経済的価値は極めて大きい
。

５ 、ぐ、ぐ 四囲 特開平３ １７３６１６　（６） 特開平３ １７３６１６　（７）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、フェノール系樹脂に充填材ならびに必要に応じて、
   その他の成形材料用成分を所望量配合してなる射出成形
   用フェノール系樹脂成形材料において、配合剤混合物を
   混練後、６０〜１１０℃の範囲内の一定温度で加熱処理
   し、モノホール流れを２０〜４０ｇに調整されてなるこ
   とを特徴とする射出成形用フェノール系樹脂成形材料。